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System zur Minimierung des PUE durch Anwendung von Retrofit-Technologien in Kälte-Systemen von Rechenzentren, Teilvorhaben: Erprobung und Validierung Co-Location Rechenzentrum

Innerhalb versorgungstechnischer Systeme (z. B. Kälteerzeugungssystemen) interagieren verschiedene Energiewandlungstechnologien, die häufig über dezentrale Regelungslogiken gesteuert werden. Deren mangelnde Abstimmung führt zu einem ineffizienten Betrieb der Gesamtsysteme. Den Verantwortlichen sind die Ineffizienzen durch falsche oder starre Sollwerte und Dimensionierungen oft nicht bewusst. Die Komplexität der Zusammenhänge und sich ständig verändernde Einflussfaktoren erschweren zusätzlich das Benchmarking und die Dimensionierung der Komponenten. Im geplanten Forschungsvorhaben wird eine KI-gestützte Optimierungslösung für Kälteanlagen aufgebaut, um eine modellgestützte Bewertung und Entscheidungshilfe für Retrofitmaßnahmen zu entwickeln. Diese Entscheidungshilfe ermöglicht die Analyse und Effizienzsteigerung der Komponenten in Abhängigkeit von den tatsächlichen Betriebsregimen der Anlagen. Entscheidungsvariablen, die im EISKIG-Vorhaben unveränderliche Parameter waren, werden nun optimiert (z. B. maximale Anlagenleistung, zulässige Betriebspunkte). Der Fokus dieses Projekts liegt ausschließlich auf der Versorgungstechnik von Rechenzentren. Zu Beginn wird der IST-Zustand des Energiesystems der Kälteversorgung im Rechenzentrum der Anwendungspartner mittels eines 'Digitalen Zwillings' beschrieben und untersucht. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf folgende Energiewandlungskomponenten der Kälteerzeugung: Pumpen, Kompressionskältemaschinen, Wärmeübertrager, Ventile, Rückkühlwerke/Kühltürme (nass, trocken, adiabat), Wärmeübergabestationen. Mit dem digitalen Zwilling lassen sich verschiedene Retrofit-Maßnahmen simulieren und hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Emissionsminderung durch Energiekosteneinsparungen bewerten. Die Anwendungspartner erhalten auf dieser Basis Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich umsetzbare Retrofit-Maßnahmen, einschließlich der Gegenüberstellung der IST-Situation mit branchenüblichen Durchschnittswerten.

Energieforschungsplan EVUPLAN, Ermittlung geothermischer Wärme- und Kälteversorgungspotenziale (Greta)

a) Zielstellung, fachliche Begründung: Geothermie kann einen wichtigen Beitrag bei der Dekarbonisierung der deutschen Energieversorgung leisten. Die Optionen zur Wärmespeicherung im Untergrund und die hohe Effizienz der geothermischen Wärmeversorgung in der direkten Nutzung und bei der Aufwertung durch Wärmepumpen machen sie zu einer tragenden Säulen der Wärmewende. Darüber hinaus kann über die geothermische Nutzung des Untergrund der absehbar steigende Energiebedarf für Kühlungsanwendungen bedient werden. Diese Beiträge gilt es, aufbauend auf bisherigen Untersuchungen, verlässlicher zu quantifizieren und gerade die Ressourceneffizienz, die Sektorenkopplungseigenschaften sowie die Wirtschaftlichkeit in vergleichenden Zusammenhang mit anderen Wärmequellen zu stellen. Zur Bewertung der Ressourcenverfügbarkeit ist das erschließbare Potenzial der geothermischen Wärme- und Kältebereitstellung und -speicherung genauer zu bestimmen. b) Output: Im Vorhaben werden oberflächennahe und tiefe Geothermie wegen der Überschneidung der Nutzbarkeitsbereiche bei der Wärmespeicherung, bei Aufwertungsoptionen und dem Vorliegen von Potenzialen für eine leitungsgebundene Wärmenachfrage gemeinsam adressiert. Um eine belastbare Datenbasis zu erhalten, werden eine Vielzahl von Daten zu den Eigenschaften der untertägigen Ressourcen zusammengestellt und ergänzt. Mit dem erzielten Ergebnis wird eine Bewertung des wirtschaftlichen Potentials der Geothermie auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland möglich sein.

System zur Minimierung des PUE durch Anwendung von Retrofit-Technologien in Kälte-Systemen von Rechenzentren, Teilvorhaben: Aufbau und Anwendung der KI-Plattform 'Digitaler Zwilling'

Innerhalb versorgungstechnischer Systeme (z. B. Kälteerzeugungssystemen) interagieren verschiedene Energiewandlungstechnologien, die häufig über dezentrale Regelungslogiken gesteuert werden. Deren mangelnde Abstimmung führt zu einem ineffizienten Betrieb der Gesamtsysteme. Den Verantwortlichen sind die Ineffizienzen durch falsche oder starre Sollwerte und Dimensionierungen oft nicht bewusst. Die Komplexität der Zusammenhänge und sich ständig verändernde Einflussfaktoren erschweren zusätzlich das Benchmarking und die Dimensionierung der Komponenten. Im geplanten Forschungsvorhaben wird eine KI-gestützte Optimierungslösung für Kälteanlagen aufgebaut, um eine modellgestützte Bewertung und Entscheidungshilfe für Retrofitmaßnahmen zu entwickeln. Diese Entscheidungshilfe ermöglicht die Analyse und Effizienzsteigerung der Komponenten in Abhängigkeit von den tatsächlichen Betriebsregimen der Anlagen. Entscheidungsvariablen, die im EISKIG-Vorhaben unveränderliche Parameter waren, werden nun optimiert (z. B. maximale Anlagenleistung, zulässige Betriebspunkte). Der Fokus dieses Projekts liegt ausschließlich auf der Versorgungstechnik von Rechenzentren. Zu Beginn wird der IST-Zustand des Energiesystems der Kälteversorgung im Rechenzentrum der Anwendungspartner mittels eines 'Digitalen Zwillings' beschrieben und untersucht. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf folgende Energiewandlungskomponenten der Kälteerzeugung: Pumpen, Kompressionskältemaschinen, Wärmeübertrager, Ventile, Rückkühlwerke/Kühltürme (nass, trocken, adiabat), Wärmeübergabestationen. Mit dem digitalen Zwilling lassen sich verschiedene Retrofit-Maßnahmen simulieren und hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Emissionsminderung durch Energiekosteneinsparungen bewerten. Die Anwendungspartner erhalten auf dieser Basis Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich umsetzbare Retrofit-Maßnahmen, einschließlich der Gegenüberstellung der IST-Situation mit branchenüblichen Durchschnittswerten.

System zur Minimierung des PUE durch Anwendung von Retrofit-Technologien in Kälte-Systemen von Rechenzentren, Teilvorhaben: Kältesystemanalyse und Begleitforschung

Innerhalb versorgungstechnischer Systeme (z. B. Kälteerzeugungssystemen) interagieren verschiedene Energiewandlungstechnologien, die häufig über dezentrale Regelungslogiken gesteuert werden. Deren mangelnde Abstimmung führt zu einem ineffizienten Betrieb der Gesamtsysteme. Den Verantwortlichen sind die Ineffizienzen durch falsche oder starre Sollwerte und Dimensionierungen oft nicht bewusst. Die Komplexität der Zusammenhänge und sich ständig verändernde Einflussfaktoren erschweren zusätzlich das Benchmarking und die Dimensionierung der Komponenten. Im geplanten Forschungsvorhaben wird eine KI-gestützte Optimierungslösung für Kälteanlagen aufgebaut, um eine modellgestützte Bewertung und Entscheidungshilfe für Retrofitmaßnahmen zu entwickeln. Diese Entscheidungshilfe ermöglicht die Analyse und Effizienzsteigerung der Komponenten in Abhängigkeit von den tatsächlichen Betriebsregimen der Anlagen. Entscheidungsvariablen, die im EISKIG-Vorhaben unveränderliche Parameter waren, werden nun optimiert (z. B. maximale Anlagenleistung, zulässige Betriebspunkte). Der Fokus dieses Projekts liegt ausschließlich auf der Versorgungstechnik von Rechenzentren. Zu Beginn wird der IST-Zustand des Energiesystems der Kälteversorgung im Rechenzentrum der Anwendungspartner mittels eines 'Digitalen Zwillings' beschrieben und untersucht. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf folgende Energiewandlungskomponenten der Kälteerzeugung: Pumpen, Kompressionskältemaschinen, Wärmeübertrager, Ventile, Rückkühlwerke/Kühltürme (nass, trocken, adiabat), Wärmeübergabestationen. Mit dem digitalen Zwilling lassen sich verschiedene Retrofit-Maßnahmen simulieren und hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Emissionsminderung durch Energiekosteneinsparungen bewerten. Die Anwendungspartner erhalten auf dieser Basis Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich umsetzbare Retrofit-Maßnahmen, einschließlich der Gegenüberstellung der IST-Situation mit branchenüblichen Durchschnittswerten.

Heizungs-, Kälte- und Klimatechnik

Das Arbeitsgebiet Heizungs-, Kälte- und Klimatechnik umfaßt neben den meteorologischen, energietechnischen, energiewirtschaftlichen und umweltschutztechnischen Grundlagen die Behaglichkeitskriterien, Wärme- und Kälteerzeugung und Verteilung, Systeme der Luftführung, Luftbehandlung sowie die Raumströmung, Betriebsbedingungen bei verschiedenen Nutzungs- und Einsatzarten sowie Möglichkeiten zur Reduzierung des Energieaufwandes durch Wirkungsgradverbesserung, Nutzung von Umgebungswärme und Wärmerückgewinnung aus Abluft und Abwasser. Schwerpunkte sind Wärmepumpen (zur Nutzung von Abwärme und freier Umgebungsenergie) und die Nutzung der Sonnenenergie (passiv und aktiv, zur Teil- und Vollheizung) etc.

COHP: Aufbau eines Niedertemperatur-Warmwassersystems mit 45 Grad Celsius Vorlauftemperatur aus industrieller Abwärme

Die Roche-Gruppe mit Hauptsitz in Basel, Schweiz, betreibt am Standort im oberbayrischen Penzberg auf einer Fläche von 590.000 Quadratmetern (83 Fußballfeldern) eines der größten Biotechnologie-Zentren Europas mit ca. 7.500 Mitarbeitenden. Hier werden für den Weltmarkt diagnostische Proteine, Reagenzien und Einsatzstoffe sowie therapeutische Proteine biotechnologisch hergestellt. Roche Penzberg hat im Rahmen dieses Projekts ein innovatives Konzept zur nachhaltigen Wärmeversorgung umgesetzt. Kern ist der Ausbau eines bestehenden Wärmerückgewinnungsnetzes zu einem flächendeckenden Niedertemperaturnetz mit 45/20°C (NT45-Netz). Als Wärmequelle dienen eine Vielzahl werksinterner Abwärmequellen, z.B. von Energieerzeugungsanlagen, Produktionsprozessen. Die Vorlauftemperatur von 45 Grad Celsius wird durch den Umbau elektrisch betriebener Kompressionskältemaschinen zu Niedertemperatur-Wärmepumpen sichergestellt. Roche Penzberg nutzt seit ca. 30 Jahren Abwärme von zentralen Energieerzeugungsanlagen mit ca. 30 Grad Celsius. Diese dient zur Vorwärmung der Zuluft in raumlufttechnischen Anlagen. Funktionsweise: Wärmequellen: Abwärme aus Verdichtungsprozessen (Druckluft, Kälte) und Kondensationskühlern von Dampfkesseln. Wasserkreislauf: Der Rücklauf des Niedertemperatur Mediums dient zur Kühlung der Anlagen und wird im Kalt - Becken vorgehalten. Kaltwasser wird aus dem Rücklaufbecken zu den Anlagen gepumpt, dort erwärmt und anschließend in ein Vorlaufbecken zur weiteren Nutzung vorgehalten. Verteilung: Das erwärmte Wasser wird durch Pumpen und Rohrleitungen zu Gebäuden transportiert, deren Lüftungsanlagen die Niedertemperatur zur Lufttemperierung nutzen. Problemstellung: Das bisherige WRG-System kann bis max. 32 Grad Celsius betrieben werden. Das nutzbare Potenzial ist aufgrund der geringen Vorlauftemperatur beschränkt. Die Erhöhung der Vorlauftemperatur von ca. 30 Grad Celsius auf 45 Grad Celsius mit nachhaltigen Wärmeerzeugern ist das Ziel. Mit der Nutzung des zur Verfügung stehenden Potenzials nachhaltiger Wärme aus unvermeidbarer Abwärme und Reduzierung bzw. Substitution von Erdgas erzeugtem Dampf werden: vorhandener Abwärmepotenziale genutzt und Grundlagen für CO 2 -neutrale Wärmeversorgung mit dem Medium 45-grädiges Wasser geschaffen. Durch die umgesetzten Projektmaßnahmen wird die Temperatur der Wärmerückgewinnung mit zwei modifizierten Kältemaschinen von 30°C/20°C auf 45°C/20°C Niedertemperatur angehoben. Die erhöhte Temperaturspreizung ermöglicht es, die doppelte Energiemenge über die Bestandsleitungen zu transportieren. Zwei Kältemaschinen erhöhen die Temperatur WRG von ca. 30 Grad Celsius auf 45 Grad Celsius. Die Leistung der beiden Wärmeauskopplungen beträgt jeweils 1,65 Megawatt (Primärbetrieb Kälteerzeugung). Bei Überschusswärme wird der Pufferbehälter (100 Kubikmeter) geladen. Das 45-grädige Wasser wird über Rohrleitungsnetz verteilt. Durch die Temperaturerhöhung von 30 Grad Celsius auf 45 Grad Celsius können Gebäude nachhaltig beheizt werden. Durch die Nutzung des 45-grädigen Wassers wird der Erdgasverbrauch reduziert. Neben der sofortigen Reduzierung des CO 2 -Ausstoßes und der wirtschaftlichen Abwärmenutzung schafft dieses Projekt mit dem 45-grädigen Wasser die Basis für eine werkweite CO 2 -neutrale Wärmeversorgung. Von Oktober 2024 bis Mai 2025 wurden 6.979 Megawattstunden Wärme rückgewonnen. Hierdurch wurden ca. 50.000 Kilowattstunden Strom und ca. 15.000 Kubikmeter Wasser durch Vermeidung des Betriebs der Kühltürme eingespart. Wenn man diese Werte auf ein Jahr hochrechnet, erhält man eine Einsparung von 2.280 Tonnen CO 2 pro Jahr. Die Nutzung von Abwärmepotenzialen aus der Kälteerzeugung stellt eine innovative und effiziente Methode dar, Energie nachhaltig zu verwenden und Wärmesenken mit Niedertemperaturwärme zu versorgen. Diese Technologie ist branchenübergreifend anwendbar und eignet sich für Unternehmen jeder Größe, in denen ein simultaner Bedarf an Kälte und Wärme besteht. Durch die effiziente Nutzung beider Energiesenken kann die Effizienz des Erzeugerequipments maximiert werden. Insbesondere durch die gleichzeitige Erzeugung von Kälte und Wärme (Combined Heating and Cooling) wird ein hoher Wirkungsgrad erreicht. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: Roche Diagnostics GmbH Bundesland: Bayern Laufzeit: 2022 - 2024 Status: Abgeschlossen

Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme

<p> <p>Wärme macht mehr als 50 Prozent des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs aus und wird vielfältig eingesetzt: als Raumwärme oder zur Klimatisierung, für Warmwasser und Prozesswärme oder zur Kälteerzeugung. Durch zunehmende Energieeffizienzmaßnahmen ist ihr Anteil am Endenergieverbrauch seit 1990 leicht rückläufig. Erneuerbare Energien spielen bei der Wärmebereitstellung eine zunehmende Rolle.</p> </p><p>Wärme macht mehr als 50 Prozent des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs aus und wird vielfältig eingesetzt: als Raumwärme oder zur Klimatisierung, für Warmwasser und Prozesswärme oder zur Kälteerzeugung. Durch zunehmende Energieeffizienzmaßnahmen ist ihr Anteil am Endenergieverbrauch seit 1990 leicht rückläufig. Erneuerbare Energien spielen bei der Wärmebereitstellung eine zunehmende Rolle.</p><p> Wärmeverbrauch und -erzeugung nach Sektoren <p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergieverbrauch">Endenergieverbrauch</a> für Wärme und Kälte verursacht gut die Hälfte des gesamten Endenergieverbrauchs (EEV), wobei Wärme und Kälte für unterschiedliche Anwendungsbereiche benötigt werden. Allein die Raumwärme und die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/prozesswaerme">Prozesswärme</a> haben sektorübergreifend Anteile von rund 27&nbsp;% bzw. 20 % am EEV. Mit großem Abstand folgen die Anwendungsbereiche Warmwasser und Kälteerzeugung (siehe Abb. „Anteil des Wärmeverbrauchs am Endenergieverbrauch 2008 und 2024“).&nbsp;</p> <p>Wärme wird größtenteils in den drei Endverbrauchssektoren „Private Haushalte“, „Industrie“ sowie „Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD)“ direkt erzeugt und verbraucht. Darüber hinaus wird knapp ein Zehntel des Wärmebedarfs durch Fernwärme aus dem Umwandlungssektor der allgemeinen Versorgung gedeckt. Die Anteile der unterschiedlichen Energieträger an der Wärmebereitstellung haben sich in den letzten Jahren kaum verändert (siehe Abb. „Wärmeverbrauch nach Energieträgern“).</p> <p>Die Aufschlüsselung des Wärmeverbrauchs nach Anwendungsbereichen zeigt, dass diese in den drei genannten Sektoren teils sehr unterschiedlich sind (siehe Abb. „Wärmeverbrauch nach Sektoren und Anwendungsbereichen“):</p> <ul> <li>In den <strong>privaten Haushalten</strong> werden fast 90 % der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergie">Endenergie</a> für Wärmeanwendungen verbraucht. Hierbei entfallen allein rund zwei Drittel auf den raumwärmebedingten Endenergieverbrauch, der stark von der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a> abhängt und daher größeren Schwankungen unterworfen ist (siehe Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltzustand-trends/private-haushalte-konsum/wohnen/energieverbrauch-privater-haushalte">„Energieverbrauch privater Haushalte“</a>). Für Raumwärme setzen die privaten Haushalte überwiegend Erdgas als Energieträger ein.</li> <li>Auch im Sektor <strong>Gewerbe, Handel, Dienstleistungen</strong> dominieren Wärmeanwendungen mit rund 56 % den Endenergieverbrauch. Hierbei ist die Raumwärme für rund 50 % des EEV verantwortlich, wobei ebenfalls überwiegend Erdgas für die Wärmebereitstellung eingesetzt wird.</li> <li>In der <strong>Industrie</strong> hat Prozesswärme mit über 60 % den größten Anteil am Endenergieverbrauch. Der hohe Anteil an Kohlen ist Resultat der umfassenden Verwendung bei der Stahlerzeugung.</li> </ul> <p>Bei der Fernwärmeerzeugung im <strong>Umwandlungssektor</strong> finden Gase (insbesondere Erdgas) die größte Verwendung, gefolgt von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a>, deren Einsatz sich ebenso wie der von Abfall in den letzten Jahren stetig erhöht hat. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass 2005 begonnen wurde, unbehandelte Siedlungsabfälle energetisch zu nutzen, statt sie auf Deponien abzulagern (siehe Abb. „Energieeinsatz zur Fernwärmeerzeugung in Kraftwerken der allgemeinen Versorgung“). Der größte Abnehmer von Fernwärme sind die Privathaushalte gefolgt von der Industrie und dem GHD-Sektor.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_anteil-waermeverbrauch_2025-12-18.png"> </a> <strong> Anteil des Wärmeverbrauchs am Endenergieverbrauch 2008 und 2024 </strong> Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen - Eigene Berechnungen des Umweltbundesamtes <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_anteil-waermeverbrauch_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (96,41 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_anteil-waermeverbrauch_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (82,29 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_waermeverbrauch-nach-et_2025-12-18.png"> </a> <strong> Wärmeverbrauch nach Energieträgern </strong> Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_waermeverbrauch-nach-et_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (180,26 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_waermeverbrauch-nach-et_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (85,26 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_waermeverbrauch-sektoren-anwendungsbereiche_2025-12-18.png"> </a> <strong> Wärmeverbrauch nach Sektoren und Anwendungsbereichen 2024 </strong> Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_waermeverbrauch-sektoren-anwendungsbereiche_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (108,74 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_waermeverbrauch-sektoren-anwendungsbereiche_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (92,41 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_energieeinsatz-fernwaermeerzeugung-kraftwerke_2025-12-18.png"> </a> <strong> Energieeinsatz zur Fernwärmeerzeugung in Kraftwerken der allgemeinen Versorgung </strong> Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_energieeinsatz-fernwaermeerzeugung-kraftwerke_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (97,28 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_energieeinsatz-fernwaermeerzeugung-kraftwerke_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (85,46 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien <p>Der Anteil erneuerbarer Energien zur Deckung des Wärmebedarfs in Deutschland steigt seit den 1990er Jahren nur relativ langsam an. Auch im Jahr 2025 kam es nur zu einem geringen Wachstum. Mit 19,0 % lag der Anteil 0,8 Prozentpunkte über dem Vorjahreswert von 18,2 %&nbsp;(siehe Abb. „Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte - Anteil erneuerbarer Quellen am gesamten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergieverbrauch">Endenergieverbrauch</a> für Wärme und Kälte“).&nbsp;Zwar stieg der Einsatz erneuerbarer Energien zur Wärmeerzeugung im Jahr 2025 witterungsbedingt an, gleichzeitig nahm der Gesamtwärmebedarf witterungsbedingt ebenfalls zu.</p> <p>Insgesamt wird der erneuerbare Wärmeverbrauch von der festen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> dominiert, vor allem Brennholz, Altholz, Holzhackschnitzel und Energieholzprodukte wie Pellets und Briketts. Sie stellten 2025 etwa zwei Drittel der insgesamt aus erneuerbaren Energien gewonnenen Wärme bereit (siehe Abb. „Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte im Jahr 2025“). Solarthermie, Geothermie und Umweltwärme stellten auch im Jahr 2025 mit knapp 17 % noch immer einen relativ kleinen Teil der erneuerbaren Wärme zur Verfügung. (siehe Abb. „Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte“).&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_EE-Waerme-Kaelte-Anteil-EE_2026-05-15.png"> </a> <strong> Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte: Anteil erneuerbarer Quellen ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_EE-Waerme-Kaelte-Anteil-EE_2026-05-15.png">Bild herunterladen</a> (97,01 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_EE-Waerme-Kaelte-Anteil-EE_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,61 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_EE-EEV-Waerme-Kaelte-2025_2026-05-15.png"> </a> <strong> Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte im Jahr 2025 </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_EE-EEV-Waerme-Kaelte-2025_2026-05-15.png">Bild herunterladen</a> (200,68 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_EE-EEV-Waerme-Kaelte-2025_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF</a> (56,49 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_EE-Waerme-Kaelte-EEV-EQ_2026-05-15.png"> </a> <strong> Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte: Endenergieverbrauch aus erneuerbaren Quellen ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_EE-Waerme-Kaelte-EEV-EQ_2026-05-15.png">Bild herunterladen</a> (162,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_Abb_EE-Waerme-Kaelte-EEV-EQ_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF</a> (53,08 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Rollout-fähigEs Multimodales EnergiemAnagement für SUpermäRktE

Zur Erfüllung der nationalen und europäischen Klimaziele muss die erneuerbare fluktuierende Stromerzeugung schnell ausgebaut und effizient genutzt werden. Neben dem kostenintensiven Ausbau der Energienetze und Speicherkapazitäten können vorhandene lokale Energiesysteme genutzt werden, um mittels multimodaler Lastverschiebung die Nachfrage in Abhängigkeit vom Angebot an erneuerbarer Energie zu verschieben. Es wird eine schnell umsetzbare, skalierbare und wirtschaftliche Lösung benötigt. Supermärkte sind von großem Interesse, da die entsprechenden Energiesysteme weitestgehend standardisiert sind. Sie sind weiterhin flächendeckend mit Messtechnik ausgestattet und weisen einen hohen Automatisierungsgrad auf. Ein Lastverschiebepotential ist durch die Flexibilität des lokalen Kältenetzes des Supermarktes im Zusammenspiel mit den steuerbaren Kälteverbrauchern, wie z.B. Kühltruhen oder Kältekammern vorhanden. Energiesysteme von modernsten Supermärkten werden aktuell typischerweise anhand statischer Regeln rein bedarfsorientiert betrieben. Ein solcher Betrieb ist nicht zielführend, da das Angebot von fluktuierenden, erneuerbaren Energien nicht berücksichtigt wird und somit nicht effizient genutzt werden kann. Ziel des Projektes ist es zu untersuchen, ob eine effiziente Nutzung von fluktuierenden, erneuerbaren Energien durch multimodale Lastverschiebung, insbesondere im Hinblick auf die Kälteversorgung von Supermärkten, möglich ist. Dabei werden sowohl dynamische Strompreise, als auch Vorhersagen von dynamischen Randbedingungen, wie beispielsweise elektrische und thermische Grundlasten, berücksichtigt. Die technische Machbarkeit wird in der Simulation aufgezeigt und im realen Betrieb eines Pilot-Supermarktes validiert. Dabei soll der Aufwand für die Installation des Energiemanagementsystems und die evtl. notwendige Ertüchtigung des Energiesystems, z.B. durch zusätzliche Messgeräte oder Anpassungen in der Automatisierung, so gering wie möglich gehalten werden.

Rollout-fähigEs Multimodales EnergiemAnagement für SUpermäRktE, Teilvorhaben: Simulative Bewertung von Betriebsstrategien

Zur Erfüllung der nationalen und europäischen Klimaziele muss die erneuerbare fluktuierende Stromerzeugung schnell ausgebaut und effizient genutzt werden. Neben dem kostenintensiven Ausbau der Energienetze und Speicherkapazitäten können vorhandene lokale Energiesysteme genutzt werden, um mittels multimodaler Lastverschiebung die Nachfrage in Abhängigkeit vom Angebot an erneuerbarer Energie zu verschieben. Es wird eine schnell umsetzbare, skalierbare und wirtschaftliche Lösung benötigt. Supermärkte sind von großem Interesse, da die entsprechenden Energiesysteme weitestgehend standardisiert sind. Sie sind weiterhin flächendeckend mit Messtechnik ausgestattet und weisen einen hohen Automatisierungsgrad auf. Ein Lastverschiebepotential ist durch die Flexibilität des lokalen Kältenetzes des Supermarktes im Zusammenspiel mit den steuerbaren Kälteverbrauchern, wie z.B. Kühltruhen oder Kältekammern vorhanden. Energiesysteme von modernsten Supermärkten werden aktuell typischerweise anhand statischer Regeln rein bedarfsorientiert betrieben. Ein solcher Betrieb ist nicht zielführend, da das Angebot von fluktuierenden, erneuerbaren Energien nicht berücksichtigt wird und somit nicht effizient genutzt werden kann. Ziel des Projektes ist es zu untersuchen, ob eine effiziente Nutzung von fluktuierenden, erneuerbaren Energien durch multimodale Lastverschiebung, insbesondere im Hinblick auf die Kälteversorgung von Supermärkten, möglich ist. Dabei werden sowohl dynamische Strompreise, als auch Vorhersagen von dynamischen Randbedingungen, wie beispielsweise elektrische und thermische Grundlasten, berücksichtigt Die technische Machbarkeit wird in der Simulation aufgezeigt und im realen Betrieb eines Pilot-Supermarktes validiert. Dabei soll der Aufwand für die Installation des Energiemanagementsystems und die evtl. notwendige Ertüchtigung des Energiesystems, z.B. durch zusätzliche Messgeräte oder Anpassungen in der Automatisierung, so gering wie möglich gehalten werden.

Rollout-fähigEs Multimodales EnergiemAnagement für SUpermäRktE, Teilvorhaben: Modelprädiktive multimodale Lastverschiebung im Pilot-Supermarkt

Zur Erfüllung der nationalen und europäischen Klimaziele muss die erneuerbare fluktuierende Stromerzeugung schnell ausgebaut und effizient genutzt werden. Neben dem kostenintensiven Ausbau der Energienetze und Speicherkapazitäten können vorhandene lokale Energiesysteme genutzt werden, um mittels multimodaler Lastverschiebung die Nachfrage in Abhängigkeit vom Angebot an erneuerbarer Energie zu verschieben. Es wird eine schnell umsetzbare, skalierbare und wirtschaftliche Lösung benötigt. Supermärkte sind von großem Interesse, da die entsprechenden Energiesysteme weitestgehend standardisiert sind. Sie sind weiterhin flächendeckend mit Messtechnik ausgestattet und weisen einen hohen Automatisierungsgrad auf. Ein Lastverschiebepotential ist durch die Flexibilität des lokalen Kältenetzes des Supermarktes im Zusammenspiel mit den steuerbaren Kälteverbrauchern, wie z.B. Kühltruhen oder Kältekammern vorhanden. Energiesysteme von modernsten Supermärkten werden aktuell typischerweise anhand statischer Regeln rein bedarfsorientiert betrieben. Ein solcher Betrieb ist nicht zielführend, da das Angebot von fluktuierenden, erneuerbaren Energien nicht berücksichtigt wird und somit nicht effizient genutzt werden kann. Ziel des Projektes ist es zu untersuchen, ob eine effiziente Nutzung von fluktuierenden, erneuerbaren Energien durch multimodale Lastverschiebung, insbesondere im Hinblick auf die Kälteversorgung von Supermärkten, möglich ist. Dabei werden sowohl dynamische Strompreise, als auch Vorhersagen von dynamischen Randbedingungen, wie beispielsweise elektrische und thermische Grundlasten, berücksichtigt. Die technische Machbarkeit wird in der Simulation aufgezeigt und im realen Betrieb eines Pilot-Supermarktes validiert. Dabei soll der Aufwand für die Installation des Energiemanagementsystems und die evtl. notwendige Ertüchtigung des Energiesystems, z.B. durch zusätzliche Messgeräte oder Anpassungen in der Automatisierung, so gering wie möglich gehalten werden.

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