Grundwassernutzung zu Kühlzwecken bzw. Klimatisierung von Anlagen eines neu erstellten Betrieb- und Verwaltungsgebäudes zur thermische Nutzung. Das Vorhaben befindet sich im Ortsteil Hammerau der Gemeinde Ainring.
Das Unternehmen wird in Dresden-Niedersedlitz ein mit Altholz befeuertes Biomasse-Heizkraftwerk errichten. Stündlich werden dort etwa 6 Tonnen Altholz aus dem städtischen Altholzaufkommen, den Altholzfraktionen des Sperrmüllaufkommens und dem örtlichen Bauabbruchholzes eingesetzt werden. Die Anlage ist so konzipiert, dass sie auf den Altholzanfall der Stadt Dresden zugeschnitten ist. Unnötige Transporte über größere Strecken unterbleiben. Die Energieerzeugung erfolgt in Kraft-Wärme-Kopplung. Der erzeugte Strom soll auf Basis des Erneuerbare-Energien-Gesetz ins Stromnetz des örtlichen Netzbetreibers eingespeist werden. Fernwärme wird für ein Industrie- und Gewerbegebiet und für das Stadtgebiet von Heidenau ausgekoppelt. Der Modellcharakter der Anlage besteht darin, dass die Errichtung des Biomasseheizkraftwerks und die Sanierung des bestehenden (Alt-)Wärmenetzes ein energetisches Gesamtkonzept darstellen. Dadurch soll der spezifische Energiebedarf für die Wärmebereitstellung um 35 Prozent gesenkt werden. Kraft-Wärme-Kopplung spielt bisher bei Altholzanlagen vergleichbarer Größenordnung außerhalb der Holzwerkstoffindustrie i.d.R. eine untergeordnete oder gar keine Rolle. Mit dem Vorhaben soll erstmals in Deutschland in einem Altholzheizkraftwerk eine Rostfeuerung mit einem Horizontalkessel errichtet werden. Die vorgesehene Bauart verspricht deutlich höhere Verfügbarkeit als bei herkömmlichen Anlagen mit vertikal aufgesetztem Kessel und höhere Nutzungsgrade. Eine ebenfalls erstmals für Holzfeuerung eingesetzte spezielle Bauart der Rostfeuerungstechnik ermöglicht es, Holzstücke mit einer Kantenlänge von bis zu 500 mm zu verwenden. Dies reduziert den energetischen Aufwand für die Zerkleinerung des eingesetzten Holzes sowie die Staub- und Lärmbelastung. Mittels aufwendiger Simulationsrechnungen konnten Feuerraumgeometrie sowie Luftdüsenanordnung optimiert und dadurch die Entstehung von Stickoxiden und Kohlenmonoxid reduziert werden. Durch die Nutzung von jährlich 47.000 Tonnen Altholz können 32.000 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr vermieden werden. Daher trägt das Vorhaben insbesondere zur Erreichung des im nationalen Klimaschutzprogramm der Bundesregierung formulierten CO2-Minderungsziels und des dort festgeschriebenen Verdopplungsziels für den Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung und am Energiemix bis 2010 bei. Darüber hinaus kann ein ansonsten anfallender Frischwasserbedarf von etwa 250.000 m3 und ein Abwasseranfall von etwa 150.000 m3 durch ein Luftkühlerkonzept eingespart werden. Der erforderliche Strombedarf wird durch die eingesetzte Technik minimal gehalten.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Gebäudeheizungssystems mit elektrisch angetriebener Wärmepumpe zur Nutzung von Außenluft und anderen Umgebungswärmequellen mit deutlich gesteigerter Energieeffizienz gegenüber herkömmlichen Luft-Wärmepumpen. Neben der Außenluft soll Solarwärme genutzt werden, die mittels gebäude-integrierter Beton-Massivabsorber (Thermowand) gewonnen wird. Überschüssige Solarwärme wird mit Hilfe thermisch aktivierter erdberührter Betonbauteile - z.B. der Kelleraußenwände - oder mit Hilfe eines Erdkollektors im Untergrund unter dem Gebäude gespeichert. Die von der Thermowand während der Heizperiode abgegebene Wärme kann entweder direkt der Wärmepumpe zugeführt oder zur Regeneration des Erdkollektor-Wärmespeichers eingesetzt werden. Der Wärmespeicher dient als Mittelfristwärmespeicher zur Überbrückung kalter Betriebsphasen mit geringer Solarstrahlung im Winter. Der Speicher wird nicht als Saisonspeicher zur Deckung der gesamten Heizperiode ausgelegt. Das System kann auch eingesetzt werden, wenn die Dichte der Bebauung oder andere Beschränkungen der Nutzung von Erdkollektoren oder Erdsonden als Umweltwärmequelle entgegenstehen. Das System trägt zur nachhaltigen Wärmeversorgung bei und ist für verschiedene Gebäudeklassen anwendbar, das heißt für Neubauten von Ein- und Mehrfamilienhäusern und gewerbliche Bauten. Bei der Nachrüstung von Bestandsgebäuden sind jedoch spezielle Lösungen für die thermische Nutzung des Untergrunds erforderlich. Durch die verbesserte Energieeffizienz gegenüber herkömmlichen Luft-Wärmepumpen soll das System wirtschaftlich konkurrenzfähig angeboten werden können. Im Vorhaben sollen Komponenten für das Wärmepumpen-Heizsystem mit mehreren Wärmequellen entwickelt werden, die für eine wirtschaftliche Umsetzung des Anlagenkonzepts zwingend erforderlich sind.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Gebäudeheizungssystems mit elektrisch angetriebener Wärmepumpe zur Nutzung von Außenluft und anderen Umgebungswärmequellen mit deutlich gesteigerter Energieeffizienz gegenüber herkömmlichen Luft-Wärmepumpen. Neben der Außenluft soll Solarwärme genutzt werden, die mittels gebäude-integrierter Beton-Massivabsorber (Thermowand) gewonnen wird. Überschüssige Solarwärme wird mit Hilfe thermisch aktivierter erdberührter Betonbauteile - z.B. der Kelleraußenwände - oder mit Hilfe eines Erdkollektors im Untergrund unter dem Gebäude gespeichert. Die von der Thermowand während der Heizperiode abgegebene Wärme kann entweder direkt der Wärmepumpe zugeführt oder zur Regeneration des Erdkollektor-Wärmespeichers eingesetzt werden. Der Wärmespeicher dient als Mittelfristwärmespeicher zur Überbrückung kalter Betriebsphasen mit geringer Solarstrahlung im Winter. Der Speicher wird nicht als Saisonspeicher zur Deckung der gesamten Heizperiode ausgelegt. Das System kann auch eingesetzt werden, wenn die Dichte der Bebauung oder andere Beschränkungen der Nutzung von Erdkollektoren oder Erdsonden als Umweltwärmequelle entgegenstehen. Das System trägt zur nachhaltigen Wärmeversorgung bei und ist für verschiedene Gebäudeklassen anwendbar, das heißt für Neubauten von Ein- und Mehrfamilienhäusern und gewerbliche Bauten. Bei der Nachrüstung von Bestandsgebäuden sind jedoch spezielle Lösungen für die thermische Nutzung des Untergrunds erforderlich. Durch die verbesserte Energieeffizienz gegenüber herkömmlichen Luft-Wärmepumpen soll das System wirtschaftlich konkurrenzfähig angeboten werden können. Im Vorhaben sollen Komponenten für das Wärmepumpen-Heizsystem mit mehreren Wärmequellen entwickelt werden, die für eine wirtschaftliche Umsetzung des Anlagenkonzepts zwingend erforderlich sind.
Vorhabensziel ist die Entwicklung und Bewertung eines Referenzkonzeptes für eine hocheffiziente Energieanlage auf Basis eines integrierten Gas-Dampf-Prozesses. Der Prozess verfügt über eine hohe Wärmelastvariabilität und bietet die Möglichkeit zur Nutzung industrieller Abwärme. Zugleich ist er wirtschaftlicher gegenüber heutigen ausgeführten KWK-Anlagen. Der Prozess nutzt die Möglichkeit, Wasserdampf, der im Abhitzekessel erzeugt wird oder in einem externen Prozess anfällt, an geeigneten Stellen vor dem Turbineneintritt zu injizieren. Die Möglichkeit, zwischen Wärmeauskopplung und innerer Wiedereinspeisung zu wechseln, ist ein wesentlicher Vorteil des Prozesses. Prozessanalyse und -simulation sollen effektive Schaltungen und Variationsmöglichkeiten aufzeigen. Es werden für einzelne Komponenten technische Lösungen erarbeitet, wobei der Schwerpunkt auf der Gasturbine liegt. Die energiewirtschaftliche Bewertung vergleicht Konkurrenztechnologien und bewertet die ökonomische Einsatzfähigkeit. Die Ergebnisse sollen bei dezentralen und hybriden Energieanlagen umgesetzt werden. Zwischenschritte sind eine Versuchsanlage an der TUD (kleiner als 1 MW) und eine Demoanlage größerer Leistung.
Ziel des Vorhabens der TBM Technologieplattform Bioenergie und Methan GmbH & Co. KG ist es, die wirtschaftliche und nachhaltige Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme aus Biomasse mit Hilfe der neu entwickelten AER (Absorption Enhanced Reforming)-Vergasungstechnologie in einer Anlagengröße von 10 MW Brennstoffwärmeleistung zu demonstrieren. Das neue Verfahren wurde vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) entwickelt. Im Vergleich zu bereits existierenden Biomasseanlagen kommen ein neuartiges Bettmaterial und eine veränderte Betriebsweise zur Anwendung, bei der ein wasserstoffreiches Gas erzeugt wird. Das als Bettmaterial eingesetzte Kalziumoxid bewirkt, dass das entstehende Produktgas weniger unerwünschtes CO2 und Teer enthält. Geringere Vergasungstemperaturen erlauben außerdem den Einsatz von holzartigen Biomassereststoffen aus der Landschaftspflege. Dies trägt den hohen Anforderungen an den Standort in der Nähe des Biosphärenreservats Schwäbische Alb Rechnung. Das Produktgas soll in einem Gasmotor in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Prozessabwärme soll zum einen in einem ORC-Prozess zur zusätzlichen Erzeugung elektrischer Energie dienen und zum anderen als Fernwärme abgegeben werden. Bei optimalem Betrieb und gleichzeitiger Wärmenutzung können insgesamt rund 26.000 Tonnen CO2 pro Jahr und Anlage eingespart werden.
Das übergeordnete Projektziel besteht in der Entwicklung eines freiverfügbaren Software-Tools (BIOHEATING) für die standortspezifische Generierung von Wärmenetzkonzepten und für die Berechnung von erzielbaren Mehrerlösen des Wärmenetzbetriebs. Dabei richtet sich die Bereitstellung des Tools vor allem an Gemeinden/Bürgermeister aber auch Biogasanlagen- (BGA) Betreiber, welche schnell und unkompliziert einen Überblick über die Potentiale eines von einer BGA gespeisten Wärmenetzes in ihren Gemeinden haben möchten. Der Tool-Anwender soll ohne großen Aufwand und mit wenigen Eingabeparametern abschätzen können, welche Wirtschaftlichkeit ein geplantes Wärmenetz hat. Zudem sollen BGA-Betreiber Vorschläge erhalten, inwiefern ihre Anlage dem Wärmenetz anzupassen ist, um flexibel und wirtschaftlich Wärme zu erzeugen. Das BIOHEATING-Tool verbindet dazu die Stärken der bestehenden Open Source-Anwendungen THERMOS und SOPHENA zu einer Komplettlösung. Das in THERMOS integrierte Netzoptimierungsmodell wird zur Ermittlung eines kostenoptimalen Netzdesigns genutzt. Gleichzeitig wird THERMOS als Schnittstelle zu individuellen GIS-Daten sowie für die Identifizierung von Wärmequellen und Senken eingesetzt. Die technische, ökonomische Planung der Wärmeversorgung wird mit SOPHENA durchgeführt. Die vorhandenen Funktionen werden hinsichtlich der Anwendbarkeit im ländlichen Bereich und der Integration von Wärme aus BGA ergänzt. Im Fokus dieser Betrachtung stehen dabei die Methoden zur Bestimmung von Wärmeerzeugung- und Lastgänge sowie die Auslegung von Großwärmespeicher und weiterer erneuerbarer Erzeugungsquellen. Zusätzlich ermöglicht ein BGA-Konfigurator die Integration von BGA in Wärmenetze. BGA-Betreiber bekommen so die Möglichkeit, ihre bestehende Anlagentechnik entsprechend zu analysieren und anzupassen. Abschließend wird das BIOHEATING-Tool in einer Modellregion angewendet. Die Ergebnisse werden in einer Informationsveranstaltung veröffentlicht.
Die zukünftige Energieversorgung in Deutschland wird zum großen Teil auf fluktuierenden erneuerbaren Energien basieren. Dabei sind Flexibilitätsoptionen wie Biogasanlagen (BGA) unerlässlich. Ein nachhaltiger Beitrag von BGA zur Energieversorgung ist allerdings nur mit hohem Reststoffeinsatz und hohen Wärmenutzungsgraden gewährleistet. Das Ziel des Vorhabens FlexWasteHeat ist die technische und konzeptionelle Optimierung der Wärmeversorgungssysteme und deren Einsatzplanung von stromnetzdienlichen BGA unter Betrachtung eines zukünftig gesteigerten Einsatzes von Rest- und Abfallstoffen. Flexibel betriebene BGA sollen in die Lage versetzt werden, bei einer hohen erlösorientierten Fahrweise zuverlässig und hocheffizient Wärme zu liefern. Um individuelle Lösungen für den flexiblen Anlagenbestand zu entwickeln, wird zunächst der Ist-Stand des Wärmemanagements von repräsentativen Praxisbeispielen ermittelt und anhand von detaillierten Modellen in enger Zusammenarbeit mit allen Projektpartnern optimiert. In die Optimierungen sollen neben den internen Prozessen, Energieströmen und Komponenten der BGA auch Schnittstellen zu übergeordneten Energiesystemen implementiert werden. Die Bewertung der Lösungskonzepte erfolgt im Hinblick auf die technische Umsetzbarkeit, die Wirtschaftlichkeit und die möglichen THG-Reduktionen. Die anschließende Umsetzung der erarbeiteten Lösungsstrategien an Praxisbeispielen ermöglicht die Gegenüberstellung der erreichten und theoretischen Optimierungsergebnisse. Auf Basis der repräsentativen Praxisanlagen und der Optimierungsmodelle lassen sich, durch eine erarbeitete Umsetzungsmethodik, konzeptspezifische Optimierungsstrategien für den allgemeinen flexiblen Anlagenbestand in Deutschland ableiten. Am Ende der Projektlaufzeit werden die Ergebnisse der Forschungsarbeit in einem Leitfaden und einem Software-Tool gebündelt.
Die zukünftige Energieversorgung in Deutschland wird zum großen Teil auf fluktuierenden erneuerbaren Energien basieren. Dabei sind Flexibilitätsoptionen wie Biogasanlagen (BGA) unerlässlich. Ein nachhaltiger Beitrag von BGA zur Energieversorgung ist allerdings nur mit hohem Reststoffeinsatz und hohen Wärmenutzungsgraden gewährleistet. Das Ziel des Vorhabens FlexWasteHeat ist die technische und konzeptionelle Optimierung der Wärmeversorgungssysteme und deren Einsatzplanung von stromnetzdienlichen BGA unter Betrachtung eines zukünftig gesteigerten Einsatzes von Rest- und Abfallstoffen. Flexibel betriebene BGA sollen in die Lage versetzt werden, bei einer hohen erlösorientierten Fahrweise zuverlässig und hocheffizient Wärme zu liefern. Um individuelle Lösungen für den flexiblen Anlagenbestand zu entwickeln, wird zunächst der Ist-Stand des Wärmemanagements von repräsentativen Praxisbeispielen ermittelt und anhand von detaillierten Modellen in enger Zusammenarbeit mit allen Projektpartnern optimiert. In die Optimierungen sollen neben den internen Prozessen, Energieströmen und Komponenten der BGA auch Schnittstellen zu übergeordneten Energiesystemen implementiert werden. Die Bewertung der Lösungskonzepte erfolgt im Hinblick auf die technische Umsetzbarkeit, die Wirtschaftlichkeit und die möglichen THG-Reduktionen. Die anschließende Umsetzung der erarbeiteten Lösungsstrategien an Praxisbeispielen ermöglicht die Gegenüberstellung der erreichten und theoretischen Optimierungsergebnisse. Auf Basis der repräsentativen Praxisanlagen und der Optimierungsmodelle lassen sich, durch eine erarbeitete Umsetzungsmethodik, konzeptspezifische Optimierungsstrategien für den allgemeinen flexiblen Anlagenbestand in Deutschland ableiten. Am Ende der Projektlaufzeit werden die Ergebnisse der Forschungsarbeit in einem Leitfaden und einem Software-Tool gebündelt.
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| Wissenschaft | 1 |
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| Text | 53 |
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| Deutsch | 443 |
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