In dieser Märzausgabe schauen wir schonmal ein Jahr voraus - im März 2024 wird der große Energiewendebauen Kongress in Kooperation mit der Messe "Light & Building" in Frankfurt stattfinden. Im jetzt kommenden April findet das Projektleitungstreffen beim Fraunhofer IIS in Dresden statt - dazu ist allerdings keine Anmeldung mehr möglich. Wir werden versuchen für die Plenumskeynotes ein Streaming zu organisieren.
Das nächste Monitoring-Forum findet im Mai beim Living Lab NRW in Wuppertal statt. Hier werden einige Häuser aus dem Solardecathlon 2022 weiter untersucht.
Am 06.04.2023 findet die nächste EWB-Stunde statt, in der Herr Marcus Fuchs von heartbeat das Projekt Reallabor: TransUrban.NRW vorstellen wird: Transformation der netzgebundenen, urbanen Wärme- und Kälteversorgung mit intersektoralen Power-2-Heat Lösungen als Beitrag zum Strukturwandel in den Kohlerevieren NRWs.
Außerdem stellen wir in dieser Ausgabe des EWB-Updates drei neue Projekte der Forschungsinitiative Energiewendebauen vor. Themen der Projekte sind Wärmenutzung von Grubenwasser, Absorptionskältespeicher und kalte Nahwärme.
Mehr Informationen zu den genannten und weiteren interessanten Veranstaltungen finden Sie unten in der Rubrik zu den kommenden Veranstaltungen.
Viel Spaß bei der Lektüre!
Save The Date - EWB-Kongress am 6. und 7. März 2024
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2024 findet der Kongress Energiewendebauen erstmalig im Rahmen der "Light + Building" auf dem Messegelände in Frankfurt statt. Der Schwerpunkt der internationalen Leitmesse für Licht und Gebäudetechnik liegt in 2024 auf Nachhaltigkeit und Energiemanagement.
Eine enge Zusammenarbeit mit der Praxis ist für die Forschungsinitiative Energiewendebauen wichtig und wird in vielen Projekten auch praktiziert. Die Integration des Kongresses in das Messeprogramm ist ein weiterer Schritt hier einen guten Austausch zu etablieren. Die Messe hat einen Schwerpunkt auf innovativen Produkten und Ansätzen zum Einsparen, Speichern und zur Nutzung von Energie.
Die Veranstaltung findet am 06.03.2024 und 07.03.2024 auf dem Messegelände Frankfurt statt. Für Besucher*innen der Messe ist der Eintritt kostenlos. Eine Registrierung zur Veranstaltung ist notwendig, welche ab Herbst 2023 möglich sein wird. Weitere Informationen zum 4. Kongress Energiewendebauen finden Sie auf der kontinuierlich aktualisierten Kongresseite.
Alle Projekte der Forschungsinitiative Energiewendebauen haben die Möglichkeit ihre Ergebnisse zum Beispiel im Rahmen eines Posters, Austellungsstück oder Messerundgangs auf der Messe vorszustellen. Meldet euch gerne mit euren Ideen und Input an BF-EWB@dgs-berlin.de.
Weitere Informationen zum 4. Kongress Energiewendebauen finden Sie auch auf der EWB-Website und der Website der Forschungsnetzwerke.
Hier geht es zur Pressemeldung.
Vorstellung neuer Projekte
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Ausführlichere Informationen zu den Vorhaben und zu den Projektpartnern finden Sie auf den jeweiligen Projektseiten, die wir unter der Vorstellung verlinkt haben.
Kurztitel |
GEoQart |
Laufzeit | 10.2022 bis 09.2025 |
GEoQart - Klimaneutrale und sektorenübergreifende Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden mit Grubenwassergeothermie als innovative Energiequelle ortskonkret für Quartiere in der Montanregion Erzgebirge als Modellregion
„Die Energiewende kann nur gelingen, wenn verschiedenste Energiequellen genutzt werden. Wir möchten Grubenwasser, eine üblicherweise weniger bekannte Energiequelle, untersuchen, bekanntmachen und Potenziale für die Wärme- und Kältenutzung in Quartieren aufzeigen“, beschreibt Dr. Thomas Grab, Gruppenleiter am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der TU Bergakademie Freiberg, den Beitrag seines Teams im Projekt GEoQart. Frau Nina Kellersmann und Frau Julia Sollik von der Hochschule Bochum (M1/5) haben mit Dr. Thomas Grab, Lukas Oppelt und Tom Ebel über die Chancen und Herausforderungen gesprochen, die mit dieser regenerativen Energiequelle einhergehen, sowie über die gewünschte stärkere Vernetzung mit der Quartierscommunity.
Große Pumpenanlagen hielten lange Zeit Stollen und Schächte frei von Grubenwasser, damit beispielsweise die Kumpel in Sachsen und Nordrhein-Westfalen Steinkohle abbauen konnten. Heute muss das Grubenwasser weiterhin beobachtet, und standortabhängig auch noch abgepumpt werden, um u.a. das Trinkwasser zu schützen. Die Grubenwasserhaltung zählt zu den sogenannten Ewigkeitslasten des Bergbaus. „Das ist negativ belastet“, erläutert Herr Oppelt. „Wir möchten mit GEoQart einen positiven Nutzen des Grubenwassers aufzeigen für Gemeinden, Bergwerksbetreiber:innen und Energieversorger:innen. Damit tragen wir zur Ideenfindung bei, wie diese Akteur:innen sich und ihre Tätigkeitsbereiche in der Zukunft sehen und wie sie den Strukturwandel entsprechend gestalten können. Das ist das zentrale Herzensthema für GEoQart“. Bisher werde Grubenwasser nur an wenigen Standorten in Deutschland genutzt, obwohl es in fast allen Bundesländern verfügbare Volumina gebe. Dr. Grab führt aus: „In der Summe gibt es über 10.000 Bergwerke in Deutschland. Jetzt geht es darum, das tatsächliche Potenzial auszuloten. Mit dem Silberbergwerk in Freiberg, das mittlerweile als Ausbildungs- und Forschungsbergwerk an die Universität angegliedert ist, haben wir beispielsweise ein Potenzial von ca. 530 Gigawattstunden im Jahr. Damit könnten wir 40.000 Bewohner mit Wärme und Kälte versorgen und jährlich 13 Mio. kg CO2 einsparen. In GEoQart möchten wir Lösungen erarbeiten, auch kleinere Bergwerke und Abnahmestrukturen nutzbar zu machen“. Denn auch diese können für die dezentrale Versorgung im Stadtbereich sehr relevant sein. So will das Team um Dr. Grab im Projekt u.a. die Möglichkeiten der Wärme- und Kälteversorgung mit Grubenwasser in Freiberg, Clausthal-Zellerfeld, Bad Ems und weiteren Städten untersuchen.
„Wir sind mit Bergwerkseigentümer:innen, Gemeinden und Kommunen im Gespräch. Das Interesse an der Nutzung von Grubenwasser ist groß. Eine Herausforderung ist, dass Eigentümer:innen und potenzielle Nutzer:innen wenig Erfahrung und Wissen haben, um diese Energiequelle nutzbar zu machen. Das wollen wir in GEoQart schaffen“, erklärt Dr. Grab. Dazu gehört auch die Durchführung von Messungen und die Entwicklung von Tools, mithilfe derer zunächst abgeschätzt werden kann, ob sich eine Region für die Grubenwassernutzung prinzipiell eigne. Dies sei die Grundlage für nachfolgende Detailstudien. Durch die breite Bekanntmachung der Energiequelle Grubenwasser und die Möglichkeiten, datenbasiert schnellere Abschätzungen zu treffen, unterstützt GEoQart Kommunen, damit es zur zielsichereren Umsetzung kommen kann.
GEoQart: Schematischer Aufbau möglicher Quartiere im Projekt GEoQart
Das Wissen, dass das Team um Dr. Grab durch sein großes Anlagen-Monitoring hat, möchte es gerne erweitern und teilen. Auf unsere Frage nach Themen, zu denen das Team sich gerne innerhalb der Energiewendebauen-Forschungsgemeinschaft austauschen möchte, antwortet Dr. Grab: „Das ist erstens die kombinierte Betrachtung der thermisch-energetischen sowie stofflichen Nutzung von Bergwerken. Zweitens sind wir interessiert an Informationen zu Standorten mit Bergwerken. Mit GEoQart bewegen wir uns, drittens, im Bereich der Quartiersentwicklung und der kalten Nahwärmenetze. Hier möchten wir gerne in den Austausch gehen und den Part Grubenwasser mit ins Know-How bringen. Zu dieser Vernetzung kann die Begleitforschung Energiewendebauen sicherlich gut beitragen“.
Wir bedanken uns bei Herrn Dr. Grab, Herrn Oppelt und Herrn Ebel ganz herzlich für das informative und schöne Gespräch und wünschen ihnen und ihrem Team gutes Gelingen für dieses interessante Projekt.
Ansprechperson
Dr.-Ing. Thomas Grab
TU Bergakademie Freiberg
E-Mail: thomas.grab@ttd.tu-freiberg.de
Kurztitel | PAKS |
Laufzeit | 07.2022 bis 06.2025 |
PAKS - Partiell kristallisierender Absorptionskältespeicher
Im Projekt Partiell kristallisierender Absorptionskältespeicher (PAKS, BMWK FKZ 03EN6017) soll ein neuartiger Kältespeicher auf Basis eines geschlossenen Absorptionsprozesses mit dem Arbeitsstoffpaar H2O/LiBr entwickelt werden. Ein entscheidendes Prozessmerkmal ist dabei die Kristallisation eines Großteils der wässrigen LiBr-Lösung, die als Sorbens und Speichermedium dient. In einem Gespräch mit Herrn Pressl vom ZAE Bayern erfuhr Dr. Isaac Martinez Noguez (Modul 1/5 Begleitforschung EWB) mehr über die neuartige Technologie, ihre Ziele und ihren Beitrag zur Energiewende.
PAKS: Kristallisation
Zum Beladen des Speichers ist Wärme auf einem Temperaturniveau von ca. 100 °C erforderlich. Dies kann beispielsweise industrielle Abwärme sein, die bisher ungenutzt an die Umgebung abgegeben wurde. Mithilfe der gespeicherten Energie kann später beim Entladen des Speichers Kälte beispielsweise zur Prozesskühlung und Gebäudeklimatisierung bereitgestellt werden. Herr Pressl sieht darin großes Potential, in Zukunft die Energieeffizienz im Industriesektor zu erhöhen.
Ziel des Projekts ist es, den Speicherprozess erstmalig in einer Laboranlage technisch umzusetzen. In einer experimentellen Versuchsanlage wurden in einem vorangegangenen Forschungsprojekt bereits bestimmte Teilprozesse experimentell untersucht.
Herr Pressl berichtet, dass es sich bei dem PAKS um eine vergleichsweise neue Art handle, thermische Energie in Form eines geschlossenen Absorptionsprozesses zu speichern, was eine sehr hohe Energiespeicherdichte verspreche. So könnten auch große Mengen Energie, die in der Industrie anfallen, kompakt gespeichert werden. Die heutigen Technologien erreichten hier oftmals nur moderate Energiespeicherdichten und benötigten große Speichervolumina, die entsprechend viel Bauraum einnehmen. Mit dem PAKS möchte das Projekt dagegen einen kompakten Energiespeicher mit einer um ein Vielfaches höheren Energiespeicherdichte zu ähnlichen Kosten realisieren. Indem bisher ungenutzte industrielle Abwärme zum Antrieb des Systems genutzt wird, leistet das Projekt einen konkreten Beitrag zur Energiewende und zum zukünftigen Energiesystem.
Ansprechperson
Dieter Pressl
ZAE Bayern
E-Mail: dieter.pressl@zae-bayern.de
Kurztitel | EnEff:Wärme: GeoWaermeWende |
Laufzeit | 07.2022 bis 06.2025 |
EnEff:Wärme: GeoWaermeWende - Geoportal-basiertes Monitoring eines geothermisch gespeisten kalten Nahwärmenetzes als Beitrag zur Wärmewende mit aktiver Nutzereinbindung
Die Dekarbonisierung des Gebäudesektors und der Ausbau erneuerbarer Energien sind wesentliche Herausforderungen der Energiewende. Dabei spielt die oberflächennahe Geothermie als grundlastfähige erneuerbare Energiequelle eine Schlüsselrolle im Wärmesektor. Der Anteil erneuerbarer Energien bei der Wärmeversorgung kann außerdem durch Wärmenetze erhöht werden. Insbesondere der Einsatz kalter Nahwärmenetze (KNWN) verspricht diesbezüglich ein großes Potenzial. Aktuell birgt die Planung und die Skalierbarkeit dieses innovativen Konzeptes allerdings noch viele Herausforderungen.
Im Gegensatz zu Fernwärmenetzen werden KNWN auf dem Temperaturniveau des umgebenen Untergrunds bei ca. 5-20 °C betrieben und weisen dementsprechend geringe Wärmeverluste auf. KNWN liegen im frostfreien Bereich des Erdbodens in ca. 1-1,5 m Tiefe und werden i. d. R. als PE-Rohre ohne Wärmedämmung ausgeführt. Dadurch sind die Investitionskosten für den Bau des Netzes vergleichsweise gering. Andererseits fungiert das KNWN nicht nur als Wärmenetz, sondern gleichzeitig als Erdwärmekollektor, der die Wärme des umgebenen Erdreichs nutzt. Darüber hinaus werden oft Erdwärmesonden oder Agrothermiekollektoren als weitere geothermische Wärmequellenanlagen an das KNWN angeschlossen. Mit KNWN kann neben der Wärmeversorgung auch gekühlt werden. Auf der Seite der Wärmeabnehmer sind dezentrale Wärmepumpen installiert, die die Wärme aus dem Netz auf ein höheres Temperaturniveau heben.
In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Forschungsprojekt „GeoWaermeWende – Geoportal-basiertes Monitoring eines geothermisch gespeisten kalten Nahwärmenetzes als Beitrag zur Wärmewende mit aktiver Nutzereinbindung“ (FKZ: 03EN3059A-D) wird eine ganzheitliche Planungsplattform für KNWN in Verbindung mit oberflächennahen geothermischen Systemen auf Quartiersebene entwickelt. Bestandteile sind ein geothermisches Netzinformationssystem zur Datenaggregation und Visualisierung, ein Wärmenetzsystemkonfigurator zur Kombination von Dimensionierung, Wirtschaftlichkeitsanalysen und ökologischen Bewertungskriterien innerhalb von Systemvergleichen sowie Berechnungswerkzeuge für die Bereiche Gebäude, Wärmepumpen, Wärmenetze und Untergrund. Innerhalb des Systemkonfigurators soll u. a. die KNWN-Lösung mit einer dezentralen geothermischen Versorgungsvariante ohne Wärmenetz verglichen werden. Die Berechnungswerkzeuge werden in vereinfachte Varianten für Machbarkeitsstudien in frühen Planungsphasen und Varianten für spätere Planungsphasen aufgeteilt, um verschiedene Leistungsphasen der Planung abzubilden. Für die frühe Planungsphase werden vereinfachte, meist analytische Berechnungswerkzeuge entwickelt. Um das komplexe Gesamtsystem ganzheitlich und dynamisch für die Detailplanung abzubilden, werden thermisch-energetische Gebäudesimulationsmodelle und numerische Wärmenetz- und Untergrundmodelle innerhalb eines Multi-Physik-Modells bidirektional gekoppelt. Das Multi-Physik-Modell berücksichtigt u. a. die dynamischen Wechselwirkungen zwischen dem KNWN, Erdwärmesonden, dem oberflächennahen Untergrund, Grundwasserströmungen und Wetterdaten. Mit der Betrachtung aller Systemebenen werden eine umfassende Planung und Optimierung solcher Energiesysteme ermöglicht sowie neue wissenschaftliche Erkenntnisse über die gegenseitige Beeinflussung von geothermischen Quellenanlagen und Wärmenetzen sowie saisonale Wärme- und Kältespeicherung im oberflächennahen Untergrund generiert. Bisher wurden KNWN vorwiegend in Neubaugebieten eingesetzt, das Forschungsprojekt GeoWaermeWende untersucht auch den Einsatz in Bestandsquartieren.
Anhand eines bestehenden Quartiers mit einem realisierten KNWN in Schifferstadt werden die Werkzeugketten und das innovative Konzept eines passiven KNWN demonstriert. In einem passiven Netz wird keine zentrale Umwälzpumpe eingesetzt, sondern die Wärmepumpen versetzen das Wärmeträgermedium in Bewegung und bestimmen dessen Strömungsgeschwindigkeit und -richtung.
Ist keine Wärmepumpe in Betrieb, ruht auch das Wärmeträgermedium des KNWN. Monitoringdaten sollen innerhalb des Projektes sowohl für die Betriebsoptimierung als auch zur Validierung der Berechnungswerkzeuge eingesetzt werden. Mithilfe von Informationstafeln und einer Anwendung für mobile Endgeräte samt 3D-Visualisierung des passiven KNWN im Untergrund soll ein Vorzeigeprojekt der Energiewende aufgebaut, die Bevölkerung und Fachwelt informiert und die wissenschaftlichen Erkenntnisse unter realen Bedingungen demonstriert werden.
GeoWaermeWende: Geothermisches Netzinformationssystem
Das Projekt GeoWaermeWende wird von folgenden Partnern bearbeitet:
Wir wünschen den neuen Projekten der Forschungsinitiative Energiewendebauen viel Erfolg!
Veranstaltungen - vergangene
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Einblick in die letzten Veranstaltungen der Forschungsinitiative Energiewendebauen:
Veranstaltungen - kommende
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Überblick über die kommenden Veranstaltungen der Energiewendebauen: SAVE THE DATE!
April
[Mehr zu Programm und Anmeldung]
[Mehr Informationen zum Projektleitungstreffen]
Mai
Juni
[Alle Veranstaltungen der EWB]
Publikationen / Neuigkeiten
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Veröffentlichungen
Vor Kurzem haben Cudok, F.; Rehman, F. und Streblow, R. ein Whitepaper mit dem Titel: "BIM im Gebäudebestand – Herausforderungen in der Sanierung" veröffentlicht. Es werden die spezifischen Anforderungen in der Anwendung und Ansätze der BIM-Methode im Gebäudebestand, die im Workshop „BIM im Gebäudebestand – Herausforderungen in der Sanierung“ im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitforschung Energiewendebauen (Modul Digitalisierung) ermittelt worden sind, vorgestellt und diskutiert. Hier geht es zu der Veröffentlichung.
Außerdem gibt es einige Veröffentlichungen auf der Website der Energiewendebauen. Sie finden dort eine Übersicht der News, die regelmäßig herausgebracht werden.
Beteiligung an Studien der Forschungsinitiative Energiewendebauen
EWB - Hemmnisstudie
Um die Hemnisse auf dem Weg zu einem klimaneutralen Gebäudebestand zu ermitteln, zu analysieren und Lösungsvorschläge zu erarbeiten, entsteht eine gemeinsame Hemmnisstudie. Einige von Ihnen hatten bereits im letzten Jahr Hemmnisse festgehalten. Für die Studie wurde nun eine Gruppe auf der EWB-Kooperationsplattform erstellt und eine Tabelle mit den bereits gesammelten Hemmnissen angelegt. Sie können sich gerne an der Hemmnisstudie beteiligen, indem Sie Hemmnisse in das Formular eintragen oder bereits vorhandene Hemmnisse und die dazugehörigen Lösungsansätze kommentieren.
EWB- Open PeerReview - Prozess zum Thema ‘Sustainable Readiness Assessment’
Das Journal SDEWES sprach sich für eine Zusammenarbeit mit EWB aus, um einen Open-Peer-Review-Prozess (OPR) zu testen und ggf. dann auch zu implementieren. Durch den OPR soll ein Raum geschaffen werden, in dem ein offener, fachspezifischer Diskurs zwischen den Expert:innen des Forschungsnetzwerkes schon in der Reviewphase stattfinden kann.
Wir planen im März einen ersten OPR-Prozesses zu starten mit dem Artikel: “Further development of the Technology Readiness Level (TRL) to a more comprehensive ‘Sustainable Readiness Assessment’ to assess both, the comprehensive system readiness and the sustainability of new technologies in the context of the research initiative Energiewendebauen.” Dieser Artikel präsentiert die Ergebnisse einer gemeinsamen Studie von Begleitforschung und EWB-Projekten.
Wir nutzen die Gelegenheit und laden die gesamte wissenschaftliche Gemeinschaft, die an diesem Pilotprojekt interessiert ist, dazu ein, aktiv an dem Diskurs über das Thema des Artikels teilzunehmen.
Haben Sie ebenfalls eine Publikation, die Sie für eine Diskussion vorschlagen und veröffentlichen möchten? Dann kontaktieren Sie uns per E-Mail: BF-EWB@dgs-berlin.de
Interessante Hinweise auf Veranstaltungen außerhalb der Forschungsinitiative Energiewendebauen sammeln wir auf folgender Seite - gerne können Sie uns Veranstaltungshinweise zusenden, die wir einfügen:
Bitte mitwirken!
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Wir wünschen uns eine aktive Mitwirkung und Präsenz der Projekte in den Kommunikationskanälen der Forschungsinitiative Energiewendebauen!
Sie haben eine Publikation veröffentlicht?
Sie organisieren eine Veranstaltung?
Schicken Sie uns gerne Informationen an BF-EWB@dgs-berlin.de
Bleiben Sie immer auf dem neuesten Stand!
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