Die Demokratisierung der Energiewende ist hinsichtlich der Komplexität der organisationalen und prozeduralen Fragen ein 'wicked problem', dennoch gibt es umfangreiches empirisches Wissen und ein breites politisches Instrumentarium hinsichtlich der Förderung von Akzeptanz, Teilhabe und Aneignung von Erneuerbare Energie-Projekten. Wenig erforscht hingegen ist die Rolle von technischen Kompetenzen, von Offenheit - nicht nur des Prozesses, sondern der Technologie selbst - und von der Qualität der Mensch-Technik-Beziehungen für die soziale Nachhaltigkeit von Technologien der Energiewende. Dieser Frage will sich das vorliegende Vorhaben mit dem Fokus auf Open Source Hardware widmen. Die Open Source Hardware-Bewegung hat sich zum Ziel gesetzt, eine nachhaltige Entwicklung und Anwendung von Technologien zu ermöglichen, indem sie Baupläne von technischen Komponenten, Produkten und Systemen öffentlich zugänglich macht und hierbei auf leicht nachbaubare technische Lösungen mit gut verfügbaren Komponenten setzt. Mit diesem Vorhaben wollen wir die folgenden Fragestellungen adressieren: - Welche Open Source Hardware-Lösungen für dezentrale Energieversorgung finden sich bereits? Wie sind diese aus sozio-technischer Sicht und in ihrem Potential für eine gerechte Energiewende zu bewerten und für die weitere Forschung und Entwicklung zu systematisieren? - Wie können Open Source Hardware-Lösungen unter Berücksichtigung verschiedener technologischer Konzepte und Kreislaufaspekte sowie unterschiedlicher Anwendungs- und Nutzungsszenarien weiterentwickelt werden, und welche Wirkungen erzielen sie in der praktischen Anwendung zur Energieversorgung im Alltag? - Wie können Open Source Hardware-Lösungen für dezentrale Energieversorgung besser verbreitet und skaliert werden? - Ist es möglich Open Hardware-Lösungen so vorzubereiten, dass sie weitgehend ohne technische Vorkenntnisse nutzbar sind? Welche technischen Systeme können nur mit Hilfe oder durch Fachkräfte aufgebaut werden?
Mit der Richtlinie 2009/28/EC haben das Europäische Parlament und der Rat die Rahmenbedingungen für ein politisches Regelwerk zur Förderung Erneuerbarer Energien (EE) bis 2020 festgeschrieben. Das Projekt Beyond 2020 konzentriert sich auf die Zeit danach und untersucht mögliche Wege zu einer harmonisierten europäischen Förderpolitik, die die Nutzung von EE-Strom vorantreibt. Ecofys ist Teil des Projektkonsortiums. In dem jüngsten Projektbericht evaluierte Ecofys verschiedene Harmonisierungspfade vor dem Hintergrund bestehender Prozesse der EU-Integration. Als Ergebnis empfiehlt der Bericht die Fortsetzung einer Mischung aus top-down und bottom-up Prozessen, wie sie auch in der Vergangenheit praktiziert worden sind. Dies ermöglicht, die Förderpolitiken und Marktbedingungen in der EU zunehmend konvergieren zu lassen, während zugleich die vielfältigen Unterschiede der Mitgliedsstaaten berücksichtigt werden können.
Die Hanfindustrie hat sich in den vergangenen Jahren aufgrund neuer politischer Rahmenbedingungen und innovativer Produktfelder zu einem stark wachsenden Wirtschaftsbereich entwickelt. Hanfprodukte werden in der Lebensmittel-, Pharma-, Automobil-, Bau-, Textil- und Papierindustrie eingesetzt. Das stärkste Wachstum der Hanfindustrie findet in der Produktion von Lebensmittel- und Lebensmittelzusätzen aus Hanfsamen, Hanf- und CBD-Ölen statt. Als Nebenprodukte fallen in diesen Wirtschaftsbereichen Extraktionsreste an, für die es derzeit nur bedingt Verwertungsmöglichkeiten gibt. In der industriellen Hanffaserproduktion werden aus getrocknetem Hanfstroh hochwertige Naturfasern gewonnen, die z.B. im Fahrzeugleichtbau zur Herstellung von Fahrzeugarmaturen und Verkleidungen eingesetzt werden. Hanffasern sind darüber hinaus ein etabliertes ökologisches Dämmstoffmaterial. Hanfdämmstoffe zeichnen sich durch eine bessere CO2 Bilanz gegenüber konventionellen Dämmstoffmaterialien wie Mineralwolle oder Styropor aus und bieten die Möglichkeit CO2 über mehrere Jahrzehnte im Dämmstoff zu fixieren. Im Dämmstoffherstellungsverfahren fallen neben dem Hauptprodukt Hanffasern im etwa gleichen Umfang zellulosehaltige Reststoffe an, die derzeit nur zu einem geringen Teil wirtschaftlich genutzt werden. Im Hinblick auf eine zunehmende regenerative Energieversorgung sowie knapper werdende Ressourcen bzw. der kritischen Diskussion um den Einsatz nachwachsender Rohstoffe zur Energiegewinnung kommt der Erschließung biogener Rest- und Abfallstoffe für die Erzeugung effizienter, speicherbarer, flexibler und dezentraler Bioenergieträger zunehmende Bedeutung zu. Im Vorhaben HanfNRG sollen energetischen Nutzungsoptionen von Reststoffen der Hanfverarbeitung untersucht werden zur exemplarischen Einbindung in das Energiekonzept einer Hanffaserfabrik.
Alois Müller ist Spezialist für Energie- und Gebäudetechnik (Heizung, Lüftung, Sanitär, Kälte, Elektro) sowie den industriellen Anlagenbau. 1973 als traditioneller SHK-Familienbetrieb gegründet, ist die Alois-Müller-Gruppe heute ein mittelständisches Energietechnologie-Unternehmen mit über 700 Mitarbeitern und zwölf Niederlassungen. Gemäß dem Unternehmensleitsatz „Energie im Fokus“ liegt bei allen Projekten der Schwerpunkt auf innovativen sowie kosten- und energieeffizienten Lösungen, ohne dabei den Benutzerkomfort einzuschränken. Die gesamte Produktion und Fertigung eines Unternehmens CO 2 -neutral zu gestalten, ist bereits eine Herausforderung für sich. Denn in der Regel kann dies nur durch den Ankauf von extern erzeugtem regenerativem Strom umgesetzt werden. Die Green Factory kann allerdings noch mehr. Denn die für Verwaltung und Fertigung benötigte regenerative Energie wird komplett vor Ort produziert. So entstand im Rahmen dieses Vorhabens nicht nur eine CO 2 -neutrale Fabrik, sondern auch eine nahezu energieautarke Fabrik. Im Sommer 2019 ging am Hauptsitz in Ungerhausen (Landkreis Unterallgäu) die Green Factory in Betrieb. Hier fertigt die Alois-Müller-Gruppe Lüftungskanäle und versorgungstechnische Komponenten des Anlagenbaus wie Rohrleitungssysteme aus Stahl und Edelstahl, außerdem Energiezentralen in Containerbauweise und Energiemodulsysteme. Mehr als 250 Menschen arbeiten in dem 18.000 Quadratmeter energieautarken Produktions- und Bürogebäude in den Bereichen Fertigung und Verwaltung. Die benötigte Energie kommt aus insgesamt drei erneuerbaren Quellen: Von einer 1,5 Megawatt starken Photovoltaikanlage, mit der das Flachdach fast vollständig belegt ist, einem Blockheizkraftwerk, das mit Ökogas betrieben wird und einer mit nachwachsenden Rohstoffen betriebenen Pelletheizung. Der Produktionsprozess ist auf die Stromerzeugung abgestimmt. Unterschiedliche Speichermedien gleichen hierzu mögliche Schwankungen in der Erzeugung aus. Überschüssiger Solarstrom wird in einer Batterie gespeichert oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die Kopplung, Speicherung und flexible Mehrfachnutzung von gleich drei unterschiedlichen Energiequellen bietet eine außergewöhnliche Unabhängigkeit von aktuellen Wetter- wie auch Energiepreisentwicklungen. Die Konzeption einer nachhaltigen Energiegewinnung, vereint mit Flächenheiz- und Kühlsystemen ermöglicht zudem eine Reduzierung der Betriebskosten von bis zu 25 Prozent. Die Green Factory nutzt den CO 2 -neutralen Strom bestmöglich: Sie passt ihre Fertigung (Laserschneiden, Lackieren, Sandstrahlen) flexibel an den verfügbaren Strom an. Sie speichert die solare Energie in den Medien Druckluft, VE-Wasser und Stickstoff sowie in einer Batterie. Und sie verfügt über die Option, Strom in Wärme umzuwandeln, für E-Ladestationen zu verwenden oder ins Netz einzuspeisen. Durch den Mix von Solarstrom mit einem BHKW wird der gesamte Strombedarf der Green Factory gedeckt und dank der Abwärme des BHKWs und der Holzpelletheizung wird auch der gesamte Wärmebedarf klimaneutral erzeugt. Durch das Vorhaben konnten 71,6 Prozent bzw. 598 Tonnen CO 2 jährlich eingespart werden. Das Konzept der Green Factory, die Erzeugung von Solarstrom, das angewendete Demand Side Management, die praktizierte Sektorenkopplung und das interne intelligente Stromnetz (Smart Grid), ist für nahezu alle Unternehmen in Deutschland adaptierbar. Alle Komponenten können durch zukünftige Anwender besichtigt, geprüft und bei Bedarf mit allen erforderlichen Zahlenwerten vorgestellt werden. Die Umstellung auf eine nachhaltige, wirtschaftliche und versorgungssichere Produktion ist also nicht so umständlich, wie viele vermuten. Die Green Factory ist mit ihrem nachhaltigen Energiekonzept beispielhaft und verdeutlicht, wie sich eine kosten- und energieeffiziente CO 2 -neutrale Produktionsumgebung in der Praxis realisieren lässt. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: Müller Produktions GmbH Bundesland: Bayern Laufzeit: 2013 - 2019 Status: Abgeschlossen
Spätestens seit der Verkündung der nationalen Wasserstoffstrategie im Jahr 2020 spielt die Produktion und Verwendung von Grünem Wasserstoff in der deutschen und auch in der europäischen Energiewende eine bedeutende Rolle. Durch Grünen Wasserstoff wird die Sektorenkopplung ermöglicht und Grüner Strom kann für lange Zeiträume gespeichert werden. Die notwendigen Komponenten der Technologie, von der Erzeugung von Grünem Wasserstoff über den Transport bis hin zur Rückumwandlung in andere Energieformen, sind am Markt erprobt und werden aktuell skaliert. Somit können die Mengen an Wasserstoff, die für die kommenden Jahre benötigt werden (je nach Studie 4 TWh bei 1 GW installierter Elektrolyseleistung bis zu 20 TWh bei 5 GW installierter Elektrolyseleistung bis 2030) zumindest in Teilen in Deutschland selbst produziert werden. Bei der Skalierung der Anlagen kommen zwei Ansätze in Frage: Einerseits werden einzelne Anlagen größer, andererseits wird die Anzahl kleiner und mittelgroßer Anlagen erhöht. Grundsätzlich wird die Skalierung in beiden Dimensionen benötigt werden, um die enorme Nachfrage nach Grünem Wasserstoff bedienen zu können. Dieses Vorhaben fokussiert hierbei auf die skalierbare Auslegung und Produktion kleiner bis mittelgroßer Anlagen. So ist es das Ziel des Vorhabens, ein Konzept zu entwickeln, anhand dessen Elektrolyseure im Leistungsbereich von 500 kW bis 5 MW in eine regionale Energieversorgung eingebracht werden können. Hierbei gilt es, die entstehenden Stoffströme integriert zu betrachten, um so dezentrale und nachhaltige Wasserstoffkonzepte in die Realität zu überführen. Um dieses Konzept skalierbar zu entwickeln und an weiteren Standorten ausrollen zu können, muss ein grundsätzliches Vorgehen entwickelt werden, anhand dessen eine modularisierbare Anlage auf den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt werden kann.
Spätestens seit der Verkündung der nationalen Wasserstoffstrategie im Jahr 2020 spielt die Produktion und Verwendung von Grünem Wasserstoff in der deutschen und auch in der europäischen Energiewende eine bedeutende Rolle. Durch Grünen Wasserstoff wird die Sektorenkopplung ermöglicht und Grüner Strom kann für lange Zeiträume gespeichert werden. Die notwendigen Komponenten der Technologie, von der Erzeugung von Grünem Wasserstoff über den Transport bis hin zur Rückumwandlung in andere Energieformen, sind am Markt erprobt und werden aktuell skaliert. Somit können die Mengen an Wasserstoff, die für die kommenden Jahre benötigt werden (je nach Studie 4 TWh bei 1 GW installierter Elektrolyseleistung bis zu 20 TWh bei 5 GW installierter Elektrolyseleistung bis 2030) zumindest in Teilen in Deutschland selbst produziert werden. Bei der Skalierung der Anlagen kommen zwei Ansätze in Frage: Einerseits werden einzelne Anlagen größer, andererseits wird die Anzahl kleiner und mittelgroßer Anlagen erhöht. Grundsätzlich wird die Skalierung in beiden Dimensionen benötigt werden, um die enorme Nachfrage nach Grünem Wasserstoff bedienen zu können. Dieses Vorhaben fokussiert hierbei auf die skalierbare Auslegung und Produktion kleiner bis mittelgroßer Anlagen. So ist es das Ziel des Vorhabens, ein Konzept zu entwickeln, anhand dessen Elektrolyseure im Leistungsbereich von 500 kW bis 5 MW in eine regionale Energieversorgung eingebracht werden können. Hierbei gilt es, die entstehenden Stoffströme integriert zu betrachten, um so dezentrale und nachhaltige Wasserstoffkonzepte in die Realität zu überführen. Um dieses Konzept skalierbar zu entwickeln und an weiteren Standorten ausrollen zu können, muss ein grundsätzliches Vorgehen entwickelt werden, anhand dessen eine modularisierbare Anlage auf den jeweiligen Anwendungsfall ausgelegt werden kann.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 835 |
| Europa | 29 |
| Kommune | 18 |
| Land | 53 |
| Weitere | 24 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 179 |
| Zivilgesellschaft | 65 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 8 |
| Förderprogramm | 795 |
| Gesetzestext | 1 |
| Lehrmaterial | 1 |
| Text | 51 |
| Umweltprüfung | 12 |
| unbekannt | 30 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 88 |
| Offen | 808 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 863 |
| Englisch | 141 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 15 |
| Dokument | 41 |
| Keine | 528 |
| Multimedia | 1 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 341 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 495 |
| Lebewesen und Lebensräume | 707 |
| Luft | 397 |
| Mensch und Umwelt | 898 |
| Wasser | 284 |
| Weitere | 864 |