Für die Medizinische Hochschule Hannover hat das GeothermieZentrum Bochum gemeinsam mit der GeoDienste GmbH (Garbsen) im Zeitraum von August 2007 bis März 2008 eine Vorstudie zur Einbindung der Geothermie in das Energiekonzept des Klinikums erstellt. Im Anschluss an diese Vorstudie wurde eine Wirtschaftlichkeitsanalyse erstellt, welche die petrothermale und hydrothermale Versorgung betrachtete. Vorstudie: Die Medizinische Hochschule Hannover (MHH) wird derzeit von den Stadtwerken Hannover mit den Medien Gas, Strom und Fernwärme zur Erzeugung ihrer dreigliedrigen Energieversorgung, bestehend aus Dampf, Raumwärme und Klimakälte, versorgt. Aufgrund der hydrogeologischen Situation am Standort der MHH in Hannover wird eine Einbindung der Geothermie sowohl in den Heizkreislauf (direkte Integration über Wärmetauscher) als auch in den Kälteklimakreislauf (modular betriebene Absorptionskältemaschinen) vorgeschlagen. Ziel der Einbindung ist es konventionelle, preislich fluktuierende und primärenergetisch nachteilige Energieträger, wie in erster Linie elektrischen Strom und nachrangig Fernwärme oder Gas, durch den Einsatz der Geothermie vollständig, oder im Rahmen der Leistungsfähigkeit des geothermischen Reservoirs teilweise, zu ersetzen. Wirtschaftlichkeit, CO2-Bilanz und Versorgungssicherheit stehend dabei im Vordergrund. Die Grundlastfähigkeit der Geothermie wird in der vorgeschlagenen Anlagenkonfiguration vollständig ausgenutzt. Im Bereich der Spitzenlastdeckung spielt die Geothermie daher keine Rolle. Die geothermisch unterstützte Dampferzeugung findet im betrachteten Szenario keinen Eingang. Dies liegt in der internen Wärmerückgewinnung im Dampferzeuger durch den Economizer zur Vorwärmung des Speise- und Verbrauchswassers begründet. Da die Geothermie bei der Dampfherstellung nur einen geringen energetischen Beitrag leisten kann und Investitionen für ihre Anbindung an das Dampferzeugersystem entstehen, wird von der Betrachtung dieser Systeme abgesehen. Übersteigt die Bereitstellung von geothermischer Energie im Heiz- oder Kühlfall die Energienachfrage, lassen sich Pufferspeicher integrieren um diese überschüssig Energie effizient zu speichern. Bei Lastspitzen kann die Energie zurückgewonnen werden. Somit erhöht sich der geothermische Anteil an der Gesamtenergiebereitstellung. Wirtschaftlichkeitsanalyse: Hier wurden 9 verschiedene Szenarien untersucht, welche sich aufgrund ihrer Art (petrothermal / hydrothermal), der Bohrtiefe (4500 / 3000 m), ihrer Schüttung (15-50 l/s), Temperatur (115 / 160 Grad C) oder Bereitstellung (Wärme / Strom+Wärme) unterscheiden. Die höheren Investitionskosten für die petrothermalen Systeme werden durch die höhere Energieausbeute (Schüttung und Temperatur) abgefangen und diese somit wirtschaftlicher als die hydrothermalen Systeme, welche sich in der Amortisationsrechnung nur aufgrund der steigenden Energiepreise nach einigen Jahren rechnen.
Die Etablierung der Elektromobilität im Nutzfahrzeugsektor geht einher mit der Aufgabenstellung das Gesamtsystem von der regenerativen Energieerzeugung über die Speicherung und Nutzung effizient zu gestalten und zu managen. Dieser Ansatz spiegelt sich wieder in dem Gedanken der SMART CITY und SMART Logistik Hub. Der Einsatz elektrischer Nutzfahrzeuge und Flotten macht es erforderlich die Stromkosten zu minimieren und damit die Amortisationszeiten (ROI) zu verkürzen. Ein Ansatz hierfür ist die Nutzung von nahezu kostenfreier Regelenergie für den Betrieb der elektrischen Nutzfahrzeuge. Ein weiterer Ansatz besteht darin sehr große, möglichst überschüssige, regenerative Energiemengen einzukaufen oder diese selbst zu produzieren (Eigenstromproduktion) und diese in Form von speziellen Stromtarifen den Betreibern elektrischer Nutzfahrzeuge und Flotten zur Verfügung zu stellen. Die Bearbeitung gliedert sich in 8 Abschnitte. Im ersten Arbeitsschritt erfolgt die Spezifikation der Fahrzeuge und der Ladetechnik. Weiterhin wird der Energiebedarf des Logistik Hubs ermittelt. In den folgenden 2 Arbeitspaketen werden die die zukünftige Plattformarchitektur und das Batterieeinsatzmanagement (BEMS) konzipiert und entwickelt. Beim BEMS handelt es sich um einen neuen Parameter zur Bestimmung der Batteriezellenalterung. Im 4. Paket erfolgt die Entwicklung eines dynamischen Tourenplanungssystems welches es ermöglichen soll, eine gemischte Flotte bestehend aus eLKW und konventionell angetriebenen LKW effiziert zu betreiben. Das Arbeitspaket 5 beschäftigt sich mit der Konzipierung eines Integrierten - Energie - Systems IES. Im Rahmen des Projektes soll ein Demosystem programmiert und virtuell getestet werden. Der Einsatz eines Batteriegroßspeichers ist nicht geplant. Der Test der Systeme sowie der Einsatz von elektrischen LKW werden in Schritt 6 vorgenommen. Die Wirtschaftlichkeitsanalyse zum Einsatz von eLKW sowie der Applikation des IES wird im Schritt 7 durchgeführt.
Ausgangssituation, Problematik und Motivation: Die massive Entwicklung von erneuerbaren Erzeugungskapazitäten hat in Österreich zu einer installierten Kapazität von 2.800 MW Wind und PV Anlagen geführt. Diese erzeugen aufgrund der stochastischen Erzeugungscharakteristika massive Herausforderungen in den Stromnetzen. Entsprechend werden zunehmend Flexibilitätsoptionen in den Strommärkten wie dem Day-ahead oder Spot-Markt, aber auch am Regelenergiemarkt notwendig sein. Auf der andern Seite sieht sich der Fernwärmemarkt in Österreich mit einer großen Zahl an kleinen und mittleren Biomasseanlagen konfrontiert, in den letzten 20 Jahren wurden in Summe ca. 900 MW installiert. Viele dieser Systeme sind am Ende ihrer technischen Lebensdauer angelangt. Zusätzliche Herausforderungen bestehen in sich ändernden Marktbedingungen (insbesondere Energiepreise und fallende Wärmenachfrage), was in einer reduzierten Wirtschaftlichkeit der Anlagen sowie einer unsicheren Zukunftsperspektive resultiert. Ziele und Innovationsgehalt: Wärmepumpen können eine Verbindung zwischen dem Strom- und dem Wärmesektor schaffen und somit hohen Kosten für den Ausbau der Stromnetze entgegenwirken und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit bestehender Wärmenetze erhöhen. Obwohl hierzu technische Lösungen marktverfügbar sind und bereits erfolgreich demonstriert wurden, wurden nur sehr wenige Beispiele in Österreich realisiert. Ziel des Projektes ist es, innovative Geschäftsmodelle für eine wirtschaftliche Integration von Wärmepumpen in kleinen und mittleren städtischen Wärmenetzen zu entwickeln und zu bewerten, insbesondere hinsichtlich der Synergien aus dem Wärme- und Strommarkt. Hauptfokus ist die Anwendung eines Wärmepumpen-Poolings über mehrere Wärmenetze, um somit die Anforderungen des Regelenergiemarktes hinsichtlich der Verfügbarkeit von Stromabnahme zu garantieren. Kleine und mittlere Städte bieten ein großes Potential für die Integration von Wärmepumpen aufgrund a) der geringeren Komplexität der Erzeugungsstrukturen und Stakeholder, b) im Allgemeinen niedrigen Vor- und Rücklauftemperaturen und c) einer guten Verfügbarkeit von Quellen für die Wärmepumpe (z.B. das Abwassersystem, Abwärme). Angestrebte Ergebnisse und Erkenntnisse: - Entwicklung und Dokumentation von technischen Lösungen und potenziellen Anwendungsfälle, die eine wesentliche Reduktion der Betriebskosten im Vergleich zu einer einfachen zentralen Wärmepumpenlösung ermöglichen. - Bewertung der ökonomischen Vorteile des Pooling von Wärmepumpen in Wärmenetzen und Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle mit attraktiven Amortisationszeiten aufgrund von Synergieeffekten. - Übertragbarkeit der oben genannten Lösungen auf repräsentative städtische Wärmenetze und Vorbereitung für konkrete Demonstrationsprojekte.
Die Fiberpipe GFK Vertriebsgesellschaft mbH fertigt maßgeschneiderte und an spezielle Kundenforderungen angepasste Rohre aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Durch die Realisierung einer weltweit einzigartigen Schleudertechnologie in einem geschlossen Prozess können Rohre nachweislich deutlich energie- und ressourceneffizienter hergestellt werden. Die Ergebnisse des Vorhabens wurden in einem dreimonatigen Messprogramm verifiziert. Die positiven Umwelteffekte liegen in der - Reduktion des Stromverbrauches um 79.490 kWh/a und einer damit verbundenen CO2-Einsparung von 17,24 t/a - Reduktion des Harzeinsatz1 um 3.150,00 kg/a sowie - Reduktion des Acetoneinsatzes um 2.574,35 kg/a. Der ursprünglich budgetierte Investitionsansatz in Höhe von 339.600,00 € wurde für das Projekt durch die tatsächlichen Kosten in Höhe von 349.851,19 € leicht überschritten. Die statische Berechnung der Amortisationszeit für die innovative Technik beträgt unter Berücksichtigung der Förderung 1,5 Jahre. Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme der innovativen Fertigungslinie von GFK-Rohren im Schleuderverfahren in einem geschlossen Prozess ist der erstmalige großtechnische Einsatz dieser Technik in der Bundesrepublik Deutschland realisiert worden.
1. Vorhabenziel: Ziel des Vorhabens ist die Erforschung eines intelligenten Beleuchtungssystems für die Allgemeinbeleuchtung, welches es unter Nutzung der von den Projektpartnern erarbeiteten Multichip-LED-Modulen, Farb- und Präsenzsensoren ermöglicht, dem Verbraucher bezahlbare, energiesparende und farbtemperaturvariable Beleuchtungssysteme anzubieten. Arbeitsschwerpunkte sind die Realisierung von LED Spotlicht Modulen mit Ansteuerelektronik sowie die Erarbeitung eines videobasierten Präsenzdetektors, der höhere Zuverlässigkeit und Nutzerkomfort aufweist als bisher verfügbare Systeme. Anhand einer Beleuchtungsanlage, die sämtliche Komponenten beinhaltet, die im Gesamtvorhaben erarbeitet werden, sollen mögliche Energieeinsparungen und Nutzerakzeptanz unter realen Bedingungen demonstriert werden: -Energieeinsparung von größer als 30% durch den Einsatz von Tageslicht- bzw. Präsenzsensoren unter Akzeptanz der Mitarbeiter und Einhaltung aller Normen; -Energieeinsparung von größer als 70% durch den Systemeinsatz ermittelt durch Messdaten aufgenommen vor und nach der Umrüstung; -Amortisationszeit von 3 Jahren 2. Arbeitsplanung: Um die Betriebskosten einer Beleuchtungsanlage deutlich senken zu können, ist eine zuverlässige Präsenzdetektion notwendig. Anstelle reiner Bewegungssensoren werden in dem Teilvorhaben robuste Bildauswertungsalgorithmen erforscht. Im Zusammenspiel mit dem Teilprojekt des IOF wird eine für den Nutzer unsichtbare Leuchtenintegration realisiert. Alle im Gesamtprojekt erarbeiteten LED- und Sensormodule werden in Leuchten integriert und in einem intelligenten Netzwerk verknüpft. Für das Gesamtsystem werden über die Kostenanforderungen hinaus physiologische Aspekte berücksichtigt, die durch die Implementierung der neuartigen Funktionalitäten relevant werden. Es werden Reaktionsmuster auf verschiedene Situationen untersucht, die Energieeinsparungen maximieren, aber den Komfort des Nutzers nicht beeinträchtigen.
Biogasanlagen sind eine treibende Kraft der österreichischen KMU-Landschaft. Eigentümer/Betreiber sind und beschäftigen KMU, die heimischen Anlagenbauer entsprechen ebenfalls der KMU-Definition. Naturgemäß leiden diese unter geringer Einflussnahme auf politische Entscheidungen und bescheidenem Lobbying. Dabei geht die Branche gerade durch die krisengeschüttelten vergangenen Jahre mehr als je zuvor gemeinsam in dieselbe Richtung, der technische Entwicklungsstand hat ein nie dagewesenes Niveau erreicht und neue F&EI-Projekte stehen kurz vor dem Durchbruch. Das Industriewissenschaftliche Institut (IWI) vereint deshalb die technischen Kompetenzträger sowie die schlagkräftigste Biogas Vereinigung im BiGa-NET, um immaterielle Forschungsinfrastruktur aufzubauen, welche schließlich den österreichischen KMU zugutekommt. Dazu werden auf Basis der langjährigen Erfahrungen der Projektpartner F&EI-Dienstleistungen entwickelt, welche direkt bei Referenzanlagen demonstriert werden können. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Minimierung von Gasverlusten, der Wärmenutzung, der Anpassung an Tages- und Jahreslastgänge, der Gasspeicherung, dem Einsatz von Biomethanaufbereitungstechnologien, der Nutzung in Tankstellen, oder z.B. in der direkten Nutzung des Biogases zu Heizzwecken in eigenen, dezentralen Biogasnetzen. Die TU Wien bringt ihre Expertise zur Optimierung der Rührwerke ein. Das Interuniversitäre Department für Agrarbiotechnologie (IFA Tulln) entwickelt ein Konzept zum Einsatz neuer Vorbehandlungsmethoden. Damit werden die letzten Entwicklungen im Biogassektor, welche nach Abschluss der Forschungsphase eine kurze Amortisationszeit versprechen, aus einer Hand, dem BiGa-NET, angeboten. Einzigartig dabei ist die Tatsache, dass all diese F&EI-Projekte mit detaillierten wirtschaftlichen Analysen begleitet, ergänzt und unterstützt werden. Als Basis dient die bereits sehr umfangreiche Datenbank der ARGE Kompost & Biogas Österreich (AKBOe), welche durch telefonische Befragungen und Datenerhebungen noch erweitert wird. Diese aktualisierten Daten dienen gemeinsam mit den Ergebnissen der F&EI-Entwicklungen des technischen Bereiches dazu, die Effekte der Optimierungen in einzel- und gesamtwirtschaftlicher Sicht aufzuzeigen. Berechnet werden die durch Optimierungen erzielbaren Effizienzsteigerungspotentiale sowie die gesamtwirtschaftlichen und außenwirtschaftlichen Effekte von Investitionen und Betrieb dieser Anlagen. Zur Anwendung kommen hierbei weiterentwickelte Methoden des IWI, wie die Data Envelopment Analysis.
Ausgangslage/Zielstellung/Methodik des Vorhabens: In dem durchgeführten Forschungsvorhaben 'Methodische Grundlagen für den Aufbau von Energieeffizienz-Benchmarkingsystemen nach EN 16231', wurden die methodischen Grundlagen für eine umfassende Bearbeitung des Themas Energieeffizienz-Benchmarking gelegt. Als eine wesentliche Herausforderung wurde die Datenerfassung identifiziert. Um aussagekräftige Benchmarking-Systeme kosteneffizient aufbauen zu können, wäre es sehr Aufwand sparend, wenn die Datenerfassung an bestehende Quellen andocken kann, die verlässliche und aktuelle Daten liefern. Das geplante Forschungsvorhaben soll die Nutzbarmachung vorhandener und aus energiepolitischen Instrumenten resultierenden Daten, die für ein Energieeffizienz-Benchmarking geeignet sind, konzipieren und vorbereiten: Wesentliche Inhalte des geplanten Vorhabens sind u.a.:- die Analyse der Berichterstattungsmechanismen bestehender energiepolitischer Instrumente (z.B. SpaEfV, Energieaudit-Berichte aus KfW-Beratungen) hinsichtlich der dort erfassten Unternehmensdaten (Energieverbrauch, Produktionsmengen, genauer Wirtschaftszweig etc.)- Konzeption onlinebasierter Berichtsmechanismen, die eine elektronische Weiterverarbeitung der erfassten Daten ermöglichen, sowie eines Auswertungssystems, das selbständig aus den erfassten Daten anonymisierte Statistiken berechnet und diese automatisch aktualisiert (z.B. Energieeffizienz-Benchmarks und Energieeffizienz-Fortschritt, durchschnittliche Amortisationszeiten von Energieeffizienzmaßnahmen laut Audit-Berichten).- Ansätze zur publikumswirksamen Bekanntmachung, um Unternehmen auf Basis der Statistiken über aktuelle Energieeffizienz-Trends zu informieren und ihnen eine schnelle Selbsteinschätzung zu ermöglichen (z.B. Integration der Energieeffizienz-Benchmarks in Informationskampagnen, Bekanntmachung besonders lohnender Maßnahmen).-Detaillierter Anforderungskatalog zur informationstechnischen Umsetzung als modulares System, in das
Im Hinblick auf die anstehende Verknappung der Ressourcen Material und Energie sowie entsprechender Preissteigerungen sind der energieeffiziente Betrieb von Produktionsanlagen sowie die effiziente Materialverwendung wesentliche Erfolgsfaktoren im globalen Wettbewerb. Die Studie Energieeffizienz in der Produktion der Fraunhofer-Gesellschaft quantifiziert das mittelfristig umsetzbare Energieeinsparpotential in der Produktion auf mindestens 25 Prozent und betont in diesem Zusammenhang den Bedarf an Methoden zur Bewertung und Optimierung der Energieeffizienz im Maschinen- und Anlagenbau. Für die Steigerung der Materialeffizienz in deutschen, produzierenden Unternehmen stellt eine Studie zur Rohstoff- und Materialeffizienz der KfW Bankengruppe ein Potential in Höhe von fast 10 Prozent in Aussicht und betont gleichzeitig den großen Anteil von 46 Prozent, den die Materialbeschaffung in der Kostenstruktur deutscher, verarbeitender Unternehmen einnimmt. Ziel des Gesamtvorhabens war es, in einem 1,5-jährigen Projekt mit dem Forschungsinstitut Betriebliche Bildung und 5 KMU Industrieunternehmen die Auswirkungen von komparativem Echtzeit-Feedback auf den verantwortungsbewussten Umgang der Mitarbeiter mit den Ressourcen Energie und Material am Produktionsarbeitsplatz in Pilotprojekten zu untersuchen. Dabei galt es den Einfluss von Echtzeit-Feedback quantitativ zu ermitteln und Maßnahmen mit kurzer Amortisationszeit auszuarbeiten, die die Material- und Energieeffizienz in produzierenden Unternehmen nachhaltig steigern. Weiterhin wurden in diesem Forschungsprojekt Visualisierungsspezifikationen zur Selbstkontrolle und Motivation entwickelt, die gezielt die Einflussnahme durch Mitarbeiter fördern. Im Vordergrund stand dabei die Ressourcenreduktion in der Produktion mit niedrigem Investitionsaufwand. Durch die kontinuierliche Erfassung und Steigerung Produktionseffizienz wurden darüber hinaus auch den Anforderungen (u.a. kontinuierliche Verbesserung, kontinuierliche bzw. regelmäßige Messung, Definition von Kennzahlen) unterschiedlicher Managementsysteme Rechnung getragen.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer modularen Innenraumleuchte mit energieeffizienten Hochleistungs-LEDs. Auch wenn bereits einige Hochleistungs-LED Innenraumleuchten auf dem Markt zu finden sind, gibt es keine Leuchte, welche als Ersatz für konventionelle Leuchten mit Leuchtstoffröhren, Kompaktleuchtstofflampen oder Halogenlampen eingesetzt werden könnten. Ein weiteres Ziel ist die Untersuchung des Farbwidergabeindex (CRI). Denn nach aktuellen Erkenntnissen stellt sich die Frage, ob dieser überhaupt auf die LED anwendbar ist. Wir werden versuchen zu klären, wie hoch der CRI für Innenraumleuchten auf LED-Basis sein muss. Die Ergebnisse des Projektes sind sehr aufschlussreich und liefern eine gute Basis für kommende Entwicklungen. Die aus dem Projekt hervorgegangene modulare Leuchtenserie kann in vielen Punkten Zeichen setzen. Sowohl im Bezug auf die Leuchteneffizienz als auch im Bezug auf die Rentabilität. Durch das während der Projektlaufzeit entwickelte neue Konzept des Baugruppenträgers können für fast jede Anwendung angepasste Leuchten geliefert werden, was gerade für den Ersatz von bestehenden Installationen von großem Vorteil ist. Aufgrund des Laborumbaus am Fachgebiet Lichttechnik und der vollständigen Auslastung der Firma silence light. GbR entstand eine erhebliche Verzögerung im Zeitplan. Jedoch war es uns sehr wichtig alle möglichen Aspekte zu betrachten um am Ende ein wirklich vermarktbares Produkt zu erhalten und nicht nur ein Labormuster. Leider besteht auch aktuell noch nicht die Möglichkeit eine TÜV Abnahme zu erhalten, da sich im Bezug auf die Norm für Photobiologische Sicherheit (EN 62471) noch zu keinem endgültigem Übereinkommen mit dem TÜV SÜD Product Service gekommen ist. Die Installation in den Räumen der Sparkasse Dieburg bleibt weiterhin bestehen. Über eine Ausweitung der Installation über sämtliche Büroräume des Gebäudes wird bereits verhandelt. Die Vermarktung ist ein generelles Problem bei der LED-Technik, welches hauptsächlich an den Investitionskosten oder an schlechten Erfahrungen mit LED-Leuchten Made in China scheitert. Leider bedarf es viel Zeit einen Kunden davon zu überzeugen, dass er mit dieser neuen Technik bares Geld sparen kann. Viele Kunden wirtschaften nach dem Dogma des Investitionspreises und nicht nach Amortisationszeiten.
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