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Wärmespeicherung in Bergwerken. Studie zur thermischen Nachnutzung von Steinkohlebergwerken am Beispiel des Bergwerks Prosper Haniel am Standort der Innovation CityBottrop, Teilvorhaben: Technische Prüfung und Machbarkeitsstudie; Mine Thermal Energy Storage (MTES)

Das Projektziel ist die Entwicklung eines technisch und wirtschaftlich umsetzbaren saisonalen Wärmespeicherkonzepts zur energetischen Bergwerksnachnutzung. Die Konzeptidee sieht vor, nicht nutzbare Abwärme aus Industrie- und Kraftwerksprozessen und/oder auf umliegenden Bergwerksbrachflächen erzeugte solare Wärme in das Grubengebäude einzuspeisen und bei Bedarf im Winterhalbjahr zur Wärmeversorgung von Gewerbe- und Wohnimmobilien ggfs. auch über bestehende Fernwärmenetze zu nutzen. Für die Etablierung solch untertägiger thermischer Speicher müssen im Grubengebäude entsprechende Infrastrukturmaßnahmen durchgeführt und geeignete Erschließungs- und Fördersysteme entwickelt werden. Als geeigneter Referenzstandort wurde die Stadt Bottrop ausgewählt, die im Jahr 2010 als Modellstadt für einen umfassenden energetischen Stadtumbau ('Innovation City Bottrop') ernannt wurde und mit dem Bergwerk Prosper-Haniel über eines der letzten aktiven Steinkohlebergwerke in Deutschland verfügt. Die Arbeitsplanung kann folgendermaßen zusammengefasst werden:- Ermittlung der technischen Rahmenparameter sowie geo- und materialtechnische Prüfungen zur Erstellung von untertägigen saisonalen Wärmespeicherszenarien- Aufbau eines numerischen Stoff- und Wärmetransportmodells für das Grubengebäude Prosper-Haniel und numerische Modellierung der verschiedenen Speicherszenarien- Konzeptionierung, Dimensionierung sowie wirtschaftliche Machbarkeit eines Wärmespeichersystems für das Grubengebäude Prosper-Haniel.

Waerme- und Kaeltespeicherung zur Nutzung von Prozessabwaerme und Sonnenenergie

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.

Pilotprojekt zur Optimierung von großen Versorgungssystemen auf Basis der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung mittels Kältespeicherung, Teilprojekt: Begleitforschung

Teilprojekt: Begleitforschung^Pilotprojekt zur Optimierung von großen Versorgungssystemen auf Basis der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung mittels Kältespeicherung, Teilprojekt: Demonstration

Teilvorhaben 3^KMU-innovativ - Klimaschutz: Erarbeitung eines Leitfadens zur Installation von Blockheizkraftwerken in den Brennprozess von Ziegeleien mit Errichtung eines Demonstrationsprojektes^Teilvorhaben 4, Teilvorhaben 2

ENG-ENALT 2C, Heat supply for the town of Schwandorf

Objective: To use the heat contained in the condenser cooling water of the power plant of the Bayernwerk AG at Schwandorf to cover the need for space heating in parts of the town. General Information: Condenser cooling water from the power plant of the Bayernwerk AG is used as the heat source for the heat pumps of the city heating system of Schwandorf. The water is diverted from the power plant's cooling water system before the entry into the cooling tower and is pumped to the heat pump station of the city heating system. After the water has been cooled down in the heat pump evaporators, it is discharged into the river Naab. The cooling of the condenser cooling water in the evaporators and the heat generated by the heat pumps and recovered from the waste heat of the heat pump gas motors yield a total heating power of 4.1 MW. The heating water of 60 deg.C to max. 75 deg.C is fed via heat exchangers into the heating installations of the users (public buildings). The heat pumps are capable of coping with outside temperature of above 4 deg.C. Below this temperature level, boilers are used to cover the missing heat generation capacity. In total 14 users are connected with the city heating network: 2 swimming pools, a hospital, 5 schools and 6 other large public buildings. The capacity of the system is 4.100 KW, producing annually 15.877 MWh at a cost of DM 773.759 p.a. (excluding the cost of capital) against DM 1,191,525 for a conventional system using fuel at DM 0.65/l, saving therefore DM 417.766 p.a. This saving represents a 14.2 year payback of the additional investment (DM 5.0930.617) compared to a conventional heating system. Achievements: The project was finished in 1985. From that time until the final report no changes were made. The final report was submitted in January 1989. The outcome achieved was not good because expected sales could not be achieved. The average annual sale was 10.000 MWh so a considerable loss was incurred. As the expected supply of 15.877 MWh could never be achieved, less district heating was supplied and it was only with this that energy could have been saved. The loss in the financial year 1990 amounted to DM 880.000. The previous year yielded similar results. Prime Contractor: Grosse Kreisstadt Schwandorf; Schwandorf; Germany.

Demonstration einer 'gekuehlten Gasturbine'

An dem Demonstrationsprojekt zur Wirkungsgradverbesserung und Leistungssteigerung einer Gasturbine durch eine vorgeschaltete Absorptionskaeltemaschine sind beteiligt: SaarEnergie, Entropie S.A sowie die Technische Universitaet Muenchen und die Technische Universitaet Athen. An dem Kraftwerksstandort Bexbach wird eine Gasturbine (4 MWe) mit einer Absorptionskaeltemaschine installiert, wobei die Kaeltemaschine mit Abwaerme der Gasturbine betrieben wird. Zudem wird die Luft vor dem Eintritt in den Verdichter angefeuchtet. Es werden Konzeptstudien zur Schaltung und zu den Komponenten durchgefuehrt und die optimierte Variante realisiert und experimentell untersucht.

Untersuchungen an einem nichtisothermen (heissen) Feuerraummodell

Der Feuerraum des 2400 t/h-Dampferzeugers fuer den neuen 800-MW-Kraftwerksblock Boxberg wurde nichtisotherm (heiss) im geometrischen Massstab 1 zu 65 modelliert. Fuer verschiedene Lastfaelle und Muehlenkombinationen werden in drei Messebenen die Verteilungen der Temperatur, Rauchgaskonzentrationen und Geschwindigkeiten gemessen und bewertet. Ausserdem wurde mit dem Programm FLUNET ein Lastfall nachgerechnet, um die Anwendbarkeit des Programms fuer Stroemungen mit Verbrennungsprozessen zu testen.

Projektstudie: Primaerenergiesparende Energieversorgung gartenbaulich sehr dicht besiedelter Standorte im Kreise Kleve zu wettbewerbsgleichen Preisen, Technik und Wirtschaftlichkeit

Die im Kreise Kleve in 2 Zentren angesiedelten Gartenbaubetriebe (ueber 1000 Einzelbetriebe) sollen mit Hilfe Primaerenergie einsparender Methoden mit Heizwaerme versorgt werden. Eine Moeglichkeit ist die Nutzung der Niedertemperatur-Abwaerme aus Kraftwerken. Fuer eines der 2 Zentren, den Grossraum Straelen, sollen zwei Versionen der Bereitstellung von Kraftwerksabwaerme hinsichtlich der technischen und oekonomischen Realisierbarkeit untersucht werden. Eine Version sieht vor, Abwaerme in Form von Kuehlwasser aus den naechstgelegenen Kraftwerken ueber eine Transportrohrleitung mit anschliessendem Verteilungsnetz zu den Verbrauchern zu pumpen. Bei der anderen Version soll ein verbrauchernahes neues kohlegefeuertes Entnahme-Kondensations-Kraftwerk geeigneter Groesse die Abwaerme liefern.

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