Das Projekt "Teilprojekt: Gebäude und Stadtquartier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Künste Berlin, Institut für Architektur und Städtebau, Lehrstuhl für Versorgungsplanung und Versorgungstechnik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens besteht in der Entwicklung eines standortunabhängigen Planungskonzeptes, um die Planung verlässlicher und effizienter thermischer Aquiferspeicher zu ermöglichen und so einen Beitrag zum zukünftigen Ausbau dieser Technologie zu leisten. Im Teilprojekt der UdK Berlin soll untersucht werden, wie die Energieeffizienz und die energetische Gebäudetechnik der Bestandsgebäude von Stadtquartieren für den Einsatz von Aquiferwärmespeichern in Verbindung mit Energiewandlungssystemen angepasst werden sollte. Hierfür soll ein vereinfachtes Stadtquartiersmodell entwickelt werden, so dass für das Gesamtsystem aus Aquifer, Energiewandlung und Stadtquartier eine maximale Energieeffizienz bei einem vertretbaren ökonomischen Aufwand ermittelt werden kann. 2. Arbeitsplanung Das entwickelte Planungskonzept soll an einem Praxisbeispiel evaluiert und optimiert werden. Hierfür soll ein Energiekonzept mit saisonaler Energiespeicherung für den Hochschulcampus TU Berlin/UdK Berlin entworfen werden. Die Umsetzbarkeit dieses Energiekonzepts wird anschließend unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten geprüft und abschließend bewertet. Für die erfolgreiche Projektumsetzung ist die Verknüpfung verschiedener Fachgebiete erforderlich. Hierfür wird das Projekt in die vier Arbeitsbereiche Gesamtsystembetrachtung (GFZ), Aquiferspeicher (GFZ), Energieanlagentechnik (TU Berlin) sowie Stadtquartier (UdK Berlin) unterteilt. Die Koordination und Gesamtsystembetrachtung erfolgt durch das GFZ.
Das Projekt "Waerme- und Kaeltespeicherung zur Nutzung von Prozessabwaerme und Sonnenenergie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik durchgeführt. An der Aquiferspeicher-Pilotanlage des Instituts fuer Thermodynamik und Waermetechnik der Universitaet Stuttgart soll die Speicherung von Kraftwerksabwaerme in woechentlichen Speicherzyklen (Speichertemperatur 35 bis 50 Grad Celsius) sowie die kombinierte Waerme- und Kaeltespeicherung waehrend zweier Jahreszyklen (Speichertemperatur 0 bis 30 Grad Celsius) untersucht werden. Bei der Kaeltespeicherung soll der Speicher teilweise vereist werden. Mit den Messdaten sollen Simulationsprogramme validiert werden. Die validierten Programme sind fuer Systemstudien an Gebaeuden mit Raumklimatisierung vorgesehen.
Das Projekt "Teilprojekt: Gesamtsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. 1. Vorhabensziel Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines standortunabhängigen Auslegungskonzeptes, um die Planung verlässlicher und effizienter thermischer Aquiferspeicher zu ermöglichen und damit einen Beitrag zum zukünftigen Ausbau dieser Technologie zu leisten. Die Konzeptentwicklung erfolgt unter Verwendung geeigneter Modellierungswerkzeuge, die erstmalig für diesen Anwendungszweck auch gekoppelt eingesetzt werden, sowie der Erstellung verbesserter Modelle. Dabei spielt insbesondere die betriebssichere Einbindung von Aquiferspeichern, die Weiterentwicklung der zugehörigen Anlagentechnik zur Wärmetransformation sowie die energetische Effizienz des Gesamtsystems eine zentrale Rolle. 2. Arbeitsplanung Das entwickelte Planungskonzept soll an einem Praxisbeispiel evaluiert und optimiert werden. Dabei ist vorgesehen, ein Energiekonzept mit saisonaler Energiespeicherung für den Hochschulcampus TU Berlin/UdK Berlin zu entwerfen. Die Umsetzbarkeit dieses Energiekonzepts wird anschließend unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten geprüft und abschließend bewertet. Für die erfolgreiche Projektumsetzung ist die Verknüpfung verschiedener Fachgebiete erforderlich. Hierfür wird das Projekt in vier Arbeitsbereiche unterteilt: 1. Speichereinbindung und Gesamtsystembetrachtung (GFZ), 2. Aquiferspeicher (GFZ), 3. Energieanlagentechnik (TUB), 4. Gebäude und Stadtquartier (UdK). Die Koordination und Gesamtsystembetrachtung erfolgt durch das GFZ.
Das Projekt "Teilprojekt: Energieanlagentechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Energietechnik, Fachgebiet Maschinen- und Energieanlagentechnik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das Ziel in diesem Teilprojekt des Verbundes ist die Entwicklung einer flexiblen Anlagenkonfiguration, die den Anforderungen des Aquiferspeichers und der Verbraucher der Liegenschaft sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb gerecht wird. Dazu werden Modelle für verschiedene Energiewandlungssysteme erarbeitet, die in das Gesamtsystemmodell bestehend aus Aquifer, Anlagentechnik und Liegenschaft eingebracht werden. Außerdem werden experimentelle und theoretische Untersuchungen an einer Anlage durchgeführt, die zwischen dem Betrieb als Wärmepumpe, Kältemaschine oder Wärmetransformator (Wärmepumpe 2. Art) umschaltbar ist, wobei der Schwerpunkt auf der Untersuchung des Betriebs als Wärmetransformator liegt, da hierzu fast keine neuere experimentelle Erfahrung vorliegt. 2. Arbeitsplanung Vorhandene Modelle für die Energiewandlungssysteme werden auf ihre Verwendbarkeit untersucht und angepasst. Fehlende Modelle (mindestens für den Wärmetransformator) werden erstellt, programmtechnisch umgesetzt und im Anschluss daran in die Gesamtsimulation eingebracht. Die experimentellen Untersuchungen zum Betriebsverhalten allgemein und zur Umschaltbarkeit des Wärmetransformators werden im Anschluss an die Auslegung, Konstruktion und Fertigung durchgeführt. Die Erkenntnisse aus den experimentellen Untersuchungen fließen in die Modellbildung ein.