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EUREF-Campus

Bei dem Energiekonzept für den EUREF-Campus in Berlin-Schöneberg spielen zahlreiche Elemente zusammen. Die Komponenten sind in der EUREF Energiewerkstatt aufgebaut. Die Erzeugung von Strom und Wärme wird unter anderem durch ein Blockheizkraftwerk nach dem KWK Prinzip gewährleistet. Das Aggregat wird mit Biomethan angetrieben und der Strom wird in das Berliner Stromnetz eingespeist. Die gleichzeitig erzeugte Wärme fließt über ein eigenes 2,5 km langes Wärmenetz auf einem Temperaturniveau von bis zu 90 °C zu den Gebäuden und beheizt die Büros. Durch den zusätzlichen Einsatz von zwei Spitzenlastkesseln sowie einem kleinen Blockheizkraftwerk wird der gesamte Wärmebedarf gedeckt. Weiterhin wird auch Kälte zur Klimatisierung der Büros und Serverräume erzeugt Etwa 1.000 Sensoren geben Aufschluss über die Erzeugung und den Verbrauch von Energie. Auf Basis historischer Verbrauchs- und Wetterdaten und aktueller Wetterdaten wird dann eine Prognose für den Bedarf erstellt. Anhand dieser Prognose, in die auch Marktdaten einfließen, werden die Energieanlagen prädiktiv gesteuert. Daraus kann ein Vorrang für gewisse technische Komponenten resultieren. Ziel kann die energetische oder monetäre Effizienz sein. Hilfsmittel sind auch zwei 22 m³ große Speicher, die zwischen Wärme- und Kältespeicherung umschaltbar sind und als sogenannte Power-to-Heat-/Power-to-Cold-Systeme arbeiten. Gefördert wurde das Vorhaben vom Berliner Programm für nachhaltige Entwicklung (BENE) unter dem Titel: „Entwicklung und Test einer Leitstandtechnologie zum zentralen Monitoring und zur effizienten und vorausschauenden Lenkung hybrider Energieanlagen innerstädtischer Gebäude“ (Förderkennzeichen 1137-B5-O). Die Power-to-Heat-/Power-to-Cold-Anlage wurde im Rahmen des SINTEG-Programms des BMWi gefördert. In Abhängigkeit von Markt- und Wetterprognosen kann für die einzelnen Bausteine des Energiekonzepts die Einsatzreihenfolge festgelegt werden. Der Einsatz der Power-to-Heat-Anlage kommt z. B. dann in Frage, wenn der Strom am Intraday-Markt günstig ist und die Wärmegestehungskosten für die Erzeugung von Wärme mit einem anderen Aggregat höher liegen. Zusätzlich können auch einzelne Flexibilitäten aus dem thermohydraulischen Gesamtsystem vermarktet werden.

PV power supply for remote village 'rambla del banco'

Das Projekt "PV power supply for remote village 'rambla del banco'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SET Selected Electronic Technologies GmbH durchgeführt. Objective: Test of new pv components and system technology. Electrification (lights, cooling, TV) of remote mountain village, that had no electricity before. Provide extra power for production and finishing industry. General Information: A central pv system with some innovative ideas: electronic power management (reduces inverter peak power), controller for outdoor lighting, special fluorescent lamps, lightning protection. AC and DC power available in the houses: AC during the day for refrigerators (with cold storage for the night), washing machines, kitchen appliances and for charging the decentralized batteries. DC during night for lights and television. Some modular street lamps, type SELSET 18W. Nr. of subsystems: 2 (one cristalline AEG, one amorphous Chronar France) Power of subsystems: 9.8 + 2 kWp Total power: 11,8 kWp Backup: none Number of modules: AEG:196. CHRONAR:184 Module description: AEG: PQ 10/40 HD50, 50 Wp. CHRONAR: CSB 13, 11Wp. Connection: AEG: four in series, 49 parallel CHRONAR: four in series, 46 parallel. Support: On racks Max power tracker: none Charge controller: Type CDC 48-7-35 and CDC 106 Battery: central storage: distributed storage Batt. (V): 48: 12 Capacity (Ah): 1200: 150 each Inverter: MARATHON (LS), type WRM 48/48 Inv. in (V): 48 Inv. out(V): 220, single phase, square wave Inv. power (kW): 4,8 (with overload tolerance: 20 kW for 10 sec., 10 kW for 5 min., etc.) Load description: DC loads: lamps (150 units, type TWL18 or HAL10) and TV sets. AC loads: Through a load management system (LSE); Refrigerators, washing machines, kitchen appliances, some milking machines. Monitoring: SET data logger 'DAMOS': irradiances, temperatures, input + output currents, tensions, wind speed and direction. Achievements: The system started operation in October 1990. Load management (through the LMS system) is not yet necessary because of low consumption. The abundance of energy continues even after year because people are moving away from the village and the remaining ones have no money to buy ac-appliances. The central battery had to be replaced in 1992 (by Bosch, successor of FEMSA). The cost per unit of energy is calculated to be 3.5 Ecu/kWh for the demonstration project and 2.3 Ecu/kWh for a replication.

Teilprojekt TGA

Das Projekt "Teilprojekt TGA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, E.ON Energy Research Center, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik durchgeführt. Der nicht synchrone Lastgang von Energienachfrage und -angebot macht Energiespeichersysteme erforderlich. Insbesondere bei den regenerativen Energien oder der gekoppelten Energieerzeugung sind Energiespeicher unabdingbar, da hier die Freiheitsgrade bei der Energieerzeugung noch stärker eingeschränkt sind. Aber auch die Energieverteilung bietet noch Potentiale zur Effizienzsteigerung. Emulsionen aus Wasser/Paraffin als Kälte-/ Wärmeträger und als Speichermedium für Versorgungssysteme können als Alternative zu Wasser eingesetzt werden, wobei sie im Vergleich zu Wasser eine deutlich höhere Energiedichte besitzen. Die höhere Energiedichte der Emulsionen basiert auf dem Phasenwechsel des Paraffins in einem vorgegeben Temperaturbereich. Im Gegensatz zu Wasser kann mit den Emulsionen nicht nur die sensible Wärme über eine Temperaturspreizung, sondern auch die latente Wärme des Phasenwechsels genutzt werden. Die Ergebnisse werden national und international publiziert. Das E.ON ERC wird die Daten allen Versorgern zugänglich machen.

Teilvorhaben: Entwicklung schmaler, hermetisch dichter HTS-Bandleiter für die Anwendung in LH2

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung schmaler, hermetisch dichter HTS-Bandleiter für die Anwendung in LH2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Theva Dünnschichttechnik GmbH durchgeführt. TransHyDE-AppLHy! liefert Lösungen für den Transport und die Anwendung von Wasserstoff in flüssiger Form (LH2). Dieser hat durch seine Reinheit und Energiedichte Vorteile in Transport und Anwendung, jedoch besteht auch ein zusätzlicher Energiebedarf zur Verflüssigung. Die Verflüssigung bietet jedoch einige systemische Vorteile durch die Bereitstellung von Kälte, die Reinheit des Produktes LH2, drucklose Speicherung und hoher Energiedichte. Ausgehend von den aktuellen Herausforderungen beim Einsatz von LH2, zukünftigen Bedarfen und vorhandenen Potentialen werden zur Speicherung & Transport von LH2 sowie Nutzung der LH2-Kälte, dem LH2-Einsatz im Verkehrssektor und damit verbundenen Synergien sowie der Sektorkopplung von LH2-Transport und elektrischem Energietransport Lösungen erarbeitet. Für die Herstellung von supraleitenden Kabeln für den Energietransport in Verbindung mit der LH2-Transport-Infrastruktur werden supraleitende Bandleiter benötigt, die niedrige AC-Verluste ermöglichen und hermetisch gegen das Eindringen von LH2 in die Schichtstruktur des Leiters abgedichtet sind, um den sogenannten Ballooning-Effekt zu verhindern. Innerhalb dieses Teilvorhabens soll daher ein Verfahren entwickelt werden, mit dem eine möglichst zerstörungsfreie Teilung des Bandleiters auf eine Breite von 2 mm oder weniger möglich ist. Darüber hinaus soll eine Schichtfolge und die dafür nötigen Beschichtungsverfahren entwickelt werden, die eine hermetische Abdichtung gegen das Eindringen von flüssigem Wasserstoff in die Schichtstruktur des Bandleiters ermöglicht. Besonderes Augenmerk soll dabei auf die Versiegelung von Defekten gelegt werden, die während des Teilens des Bandleiters entstehen.

Energiemonitoring der VW-Bibliothek der TU- und der UdK-Berlin

Das Projekt "Energiemonitoring der VW-Bibliothek der TU- und der UdK-Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Gebäude- und Solartechnik durchgeführt. Die VW-Bibliothek der Technischen Universität (TU) und der Universität der Künste (UdK) Berlin wurde im Herbst 2004 in Betrieb genommen. Bauherr ist das Land Berlin, vertreten durch die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung. Ein innovatives Energiekonzept unter den Prämissen hoher Nutzerkomfort und langfristige Sicherung des Bibliothekguts bei geringem Energieverbrauch war von Anfang an Teil des Bibliothekentwurfs. Kernstück des Konzepts ist ein ca. 8.000 m2 großer Fundamentabsorber unterhalb der Bodenplatte der Bibliothek. Die Gründung in Verbindung mit dem umgebenden Erdreich wird so energieeffizient zur saisonalen Wärme- und Kältespeicherung genutzt und deckt den Grundbedarf an Wärme und Kälte ohne den Einsatz aufwändiger Anlagentechnik. Durch die beschriebene Nutzung des Gründungserdreichs lassen sich Umweltbelastungen wie die Emission von Kyoto-Gasen sowie die Investitions- und Betriebskosten für Kälte- und Wärmebereitstellung reduzieren. Das vom IGS durchgeführte Monitoring greift diesen Umwelt- und Einsparaspekt wieder auf. Im Einzelnen sollen Optimierungspotentiale in den Bereichen Gebäude- und Anlagenbetrieb sowie thermischer Komfort der Bibliothek aufgedeckt werden. Besonderes Augenmerk liegt auf dem Betrieb des Fundamentabsorbers. Die Bibliothek der TU und der UdK Berlin ist damit eines von wenigen Gebäuden in der Bundesrepublik, das mit dieser Technik ausgestattet ist. Systematische Untersuchungen von Gebäuden mit diesen Anlagen, existieren bis jetzt nicht. Die Auslegung ist aufgrund vieler unterschiedlicher Einflüsse wie Geologie, Klima, Gebäude und Gebäudenutzung, Anlagentechnik etc. sehr komplex. Erst im Betrieb zeigt sich, ob die in der Planungsphase prognostizierten Energieerträge sowie Erdreich- und Systemtemperaturen wirklich erreicht werden. Besonders in der ersten Nutzungsphase lassen sich durch eine wissenschaftliche Begleitung Systemfehler aufspüren und die Einregulierungsphase verkürzen. Im Rahmen des Monitorings werden die Verbräuche für Wärme, Kälte, Strom und Wasser des gesamten Gebäudes erfasst sowie die Betriebserfahrungen dokumentiert und mögliche Optimierungsmaßnahmen dargestellt. Durch den ständigen Dialog mit dem Gebäudebetreiber kann bereits während der Projektlaufzeit eine kontinuierliche Betriebs- sowie Kostenoptimierung bei gleichzeitiger Erfolgskontrolle erreicht werden. Darüber hinaus wird durch das Energie- und Komfortmonitoring das Einsparpotenzial der CO2-Emissionen und Umweltbelastungen durch dieses innovative Gebäude dokumentiert.

TransHyDE_FP4: Transport und Anwendung von flüssigem Wasserstoff

Das Projekt "TransHyDE_FP4: Transport und Anwendung von flüssigem Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Physik durchgeführt. TransHyDE-AppLHy! liefert Lösungen für den Transport und die Anwendung von Wasserstoff in flüssiger Form (LH2). Dieser hat durch seine Reinheit und Energiedichte Vorteile in Transport und Anwendung, jedoch besteht auch ein zusätzlicher Energiebedarf zur Verflüssigung. Die Verflüssigung bietet jedoch einige systemische Vorteile durch die Bereitstellung von Kälte, die Reinheit des Produktes LH2, drucklose Speicherung und hoher Energiedichte. Ausgehend von den aktuellen Herausforderungen beim Einsatz von LH2, zukünftigen Bedarfen und vorhandenen Potentialen werden zur Speicherung & Transport von LH2 sowie Nutzung der LH2-Kälte, dem LH2-Einsatz im Verkehrssektor und damit verbundenen Synergien sowie der Sektorkopplung von LH2-Transport und elektrischem Energietransport Lösungen erarbeitet.

Workshop: Praktische Anwendung der Geothermie im Wohn- und Gewerbebau

Das Projekt "Workshop: Praktische Anwendung der Geothermie im Wohn- und Gewerbebau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geothermische Vereinigung - Bundesverband Geothermie e.V. durchgeführt. Die klima- und ressourcenschonenden Technologien oberflächennaher Geothermie werden in Deutschland bislang kaum eingesetzt. Erdwärmesonden nutzen dabei den Untergrund über Bohrungen zum Heizen und Kühlen. Die Bohrungen werden mit einem Wärmetauschrohr ausgestattet, in dem Flüssigkeit zirkuliert. Im Heizfall sind sie an Wärmepumpen gekoppelt. Zur Klimatisierung wird der Boden zur Wärmeauskopplung genutzt. Kältetechnik kann dabei in der Regel entfallen. Erdberührte Betonbauteile können in gleicher Weise eingesetzt werden. Bauteile, wie Schlitzwände oder Gründungspfähle, die z.B. aus statischen Gründen sowieso errichtet werden müssen, werden mit den entsprechenden Rohrregistern ausgestattet. Wärme- und Kältespeicherung im Untergrund stellt eine weniger aufwendige, ressourcenschonende Alternative zu man made-Systemen dar. Saisonal verfügbare Energie, z.B. aus großen solarthermischen Kollektoranlagen oder von BHKW-Systemen, kann so für weitere Nutzungsperioden gespeichert werden. Dazu werden mittels Bohrungen geeignete Erdschichten aufgesucht. Es stehen erhebliche Informationsdefizite einer Marktdurchdringung im Wege. Besonders Anlagen zur Deckung von Kühl- und Klimatisierungsbedarf können auch in Deutschland zu wirtschaftlichen Konditionen erstellt werden. In den der Zielgruppen Ingenieur-, Planungs- und Architekturbüros, Heizungs- und Klimahandwerk, Bau- und Brunnenbauunternehmen fehlt jedoch häufig das Wissen darüber. Andererseits können sich solche kleineren und mittleren Unternehmen durch den Einsatz neuer Methoden und Techniken und den Zuwachs an Know-how am Markt qualifizieren. Im Mittelpunkt des Seminars standen daher innovative Technologien zum Einsatz von Erdwärmesonden und erdberührten Betonbauteilen zum Heizen und Kühlen von Wohn-, Gewerbe- und Industriebauten.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Im Vorhaben wurde untersucht, unter welchen Randbedingungen und in welchen Anwendungsbereichen Perspektiven für solare Kühlung liegen. Es erfolgte eine energetische Evaluation von acht Anlagen mit konventioneller Kältetechnik (mittels Monitoring) und es zeigte sich, dass durch eine optimierte Planung und Auslegung Effizienzsteigerungen möglich sind. In Vergleichsstudien fand eine Gegenüberstellung solarthermischer und solarelektrischer Ansätze zur Gebäudeversorgung und in gewerblicher Anwendung statt. Am Beispiel der Gebäudeversorgung ließen sich die Voraussetzungen benennen, unter denen solarthermische Verfahren kostenmäßig und primärenergetisch Vorteile gegenüber einer solarelektrischbasierten Lösung erreichen. Projektpartner sind das Fraunhofer ISE, das ILK Dresden und das ZAE Bayern.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Im Vorhaben wurde untersucht, unter welchen Randbedingungen und in welchen Anwendungsbereichen Perspektiven für solare Kühlung liegen. Es erfolgte eine energetische Evaluation von acht Anlagen mit konventioneller Kältetechnik (mittels Monitoring) und es zeigte sich, dass durch eine optimierte Planung und Auslegung Effizienzsteigerungen möglich sind. In Vergleichsstudien fand eine Gegenüberstellung solarthermischer und solarelektrischer Ansätze zur Gebäudeversorgung und in gewerblicher Anwendung statt. Am Beispiel der Gebäudeversorgung ließen sich die Voraussetzungen benennen, unter denen solarthermische Verfahren kostenmäßig und primärenergetisch Vorteile gegenüber einer solarelektrischbasierten Lösung erreichen. Projektpartner sind das Fraunhofer ISE, das ILK Dresden und das ZAE Bayern.

Teilvorhaben: D1-2 Daimler AG

Das Projekt "Teilvorhaben: D1-2 Daimler AG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes-Benz AG durchgeführt. Für einen repräsentativen Vertreter aus der Automobilindustrie sollen aufbauend auf bereits identifizierter und bewerteter Flexibilisierungspotentiale relevanten Kernprozesse konkrete Systembausteine für ein künftiges Netz- und Verbrauchermanagement weiterentwickelt und auf die Anforderungen der industriellen Anwendung angepasst werden. Dabei liegt der Fokus auf der Entwicklung eines Konzepts für ein cloud-basiertes Last- und Flexibilitätsmanagement und einer hierbei integrierten intelligenten Steuerungslogik. Hierbei sind die spezifischen, technischen Anforderungen der Verfahrens- und Anlagentechnik, aber auch die betrieblichen Planungs- und Gestaltungsrichtlinien zu berücksichtigen. Darüber hinaus soll anhand eines realen Fallbeispiels die Möglichkeit der Integration eines thermischen Speichers zur flexiblen Kälteversorgung untersucht und bewertet werden. Ebenso soll als Ergebnis die techno-ökonomische Auslegung des optimierten Kälteversorgungssystems unter Einbindung des Kältespeicher in einem Planungsleitfaden für eine nachfolgende Pilotierung im Realumfeld dargestellt werden. Weitere Fragestellungen: - Wie kann der Stromlastgang eines Automobilwerks durch die Einbindung eines thermischen Speichers in das Kälteversorgungssystem eines Produktionsprozesses (z.B. Oberflächenbehandlung) optimiert werden (II.2.3)? - Wie kann Flexibilität durch kostenoptimierte Kälteerzeugung in verschiedenen Tarifmodellen erhöht werden (II.2.3)? - Durch welche Use-Cases und Betriebsstrategien lässt sich eine wirtschaftliche Integration eines Kältespeichers in Brown- oder Greenfieldprojekten realisieren (II.2.3)? - Welche Anforderungen muss eine zukünftige 'Flexibilitätsleitwarte' erfüllen und welche neuen Schnittstellen sind zu beachten (II.4.2)? - Wie ist der kombinierte Einsatz unterschiedlicher Flexibilitätsmaßnahmen in einem Industrienetz geregelt (II.4.2)? - Welche Wechselwirkungen müssen zwischen einzelnen Systemkomponenten im Betrieb berücksichtigt werden (II.4.2)?

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