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TU Berlin

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Forschung

Neun TU-Fachgebiete beteiligen sich in Adlershof

Freitag, 12. April 2013

Kältenetz: viele Potenziale, bisher wenig erprobt

Maschinen- und Energieanlagentechnik (Prof. Dr.-Ing. Felix Ziegler)
Kälte benötigen vor allem Unternehmen oder Forschungsinstitutionen mit energieintensiven Produktions- und Forschungsprozessen. Doch es gibt kaum lokale Kältenetze. Probleme in Technik, Finanzierung und Betrieb sind noch zu lösen. Doch vernetzte Kälteanlagen können besonders effizient arbeiten. Hier gilt es, Maßnahmen für einen effizienten Betrieb derselben vorzuschlagen und die frei werdenden Erzeugungskapazitäten sowie deren mögliche nahräumliche Nutzung zu erfassen. Die Analyse mehrerer Liegenschaften zeigt, dass alternative Kühlmethoden bis zu 70 Prozent des Bedarfs decken können. Der übrige Anteil steht nun anderen Nutzern zur Verfügung.

Das Grundwasser als Wärme- und Kältespeicher

Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien (Prof. Dr. Frank Behrendt)
Überschüssige Wärme oder Kälte fällt häufig nur zu bestimmten Zeiten an und muss für eine spätere Nutzung zwischengespeichert werden. Eine innovative Möglichkeit besteht darin, einen oberflächennahen Grundwasserleiter (Aquifer) als Speicher zu nutzen. Umgebungskälte kann hier eingelagert und in wärmeren Monaten für effizientere Kühlungsprozesse eingesetzt werden. Umgekehrt wird Abwärme aus den Kühlprozessen im Grundwasser gespeichert und in kälteren Monaten für Heizungs- oder Trockenprozesse genutzt. In Adlershof soll der oberflächennahe Grundwasserleiter zur direkten Versorgung mit Kälte und zur Zwischenspeicherung der Abwärme genutzt werden. Gesetzliche Bestimmungen geben vor, um wie viel Grad die Temperatur des Grundwasserleiters verändert werden darf.

Nutzung von Salzlösungen als Wärmespeicher

Gebäudetechnik und Entwerfen (Prof. Dr.-Ing. Felix Ziegler, Dr.-Ing. Martin Buchholz)
Eine weitere innovative Speichertechnologie ist die sogenannte hygroskopische Sole, eine Salzlösung, die viel Feuchtigkeit aufnehmen und gleichzeitig Wärme freisetzen kann, was Trocknungs- und Klimatisierungsprozesse besonders effizient macht. Das während der Anreicherung mit Wasser verlorene hygroskopische Potenzial der Sole regeneriert sich durch Zufuhr von Wärme, die dann praktisch verlustfrei in der aufkonzentrierten Sole gespeichert wird. Diese Technologie soll in einer Adlershofer Wäscherei erprobt werden, wo kontinuierlich viel Wasserdampf anfällt. So sollen etwa 30 Prozent Primärenergie eingespart werden.

Optimierung der Energieeffizienz von Gebäuden

GebäudeEnergieSysteme (Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel), Lichttechnik (Prof. Dr.-Ing. Stephan Völker), Bauphysik und Baukonstruktionen (Prof. Dr.-Ing. Frank U. Vogdt), Watergy GmbH, Megawatt GmbH
2010 entfielen in Deutschland fast 40 Prozent des Gesamt-Endenergiebedarfs auf Beleuchtung, Belüftung, Beheizung und Kühlung von Gebäuden. Die Optimierung des Wärme- und Stromverbrauchs exemplarischer Gebäudetypen steht daher im Fokus des Projekts. Der Bedarf wird analysiert, das Einsparpotenzial von Modernisierungsmaßnahmen durch Energiesimulationen abgeschätzt. Für vier Referenzgebäude wurden nach Kriterien wie Innovationsgrad, Kosten und Umfang der Primärenergiereduktion gezielte „Modernisierungspakete“ entworfen, wie zum Beispiel eine Erneuerung der Beleuchtungsanlage, moderne Dämmung und effizientere Kühltechnologien. Erste Berechnungen zeigen, dass bei allen Gebäuden die anvisierte Einsparung von 30 Prozent Primärenergie erreicht oder übertroffen werden kann. Ein allgemein anwendbarer Leitfaden zur energetischen Bewertung und zur Entwicklung eines Optimierungskonzepts ist das Ziel.

Flexible Netzstrukturen: Smart Grid

Energieversorgungsnetze und Integration erneuerbarer Energien (Prof. Dr.-Ing. Kai Strunz)
Stromerzeuger, Speicher und Stromverbraucher kommunikativ miteinander vernetzen – das bedeutet, ein intelligentes Stromnetz, ein sogenanntes Smart Grid, zu schaffen. Das Projekt möchte in Adlershof darüber hinaus jedoch auch die Energieformen Kälte und Wärme in ein medienübergreifendes virtuelles Kraftwerk einbinden: Kälte soll dann erzeugt und zwischengespeichert werden, wenn viel regenerativ erzeugter Strom im Netz vorhanden ist. Ist der Stromanteil aus fossilen Quellen besonders hoch, wird der Speicher entleert. Dadurch werden Bedarfe im Projektgebiet verstärkt mit umweltfreundlicher Energie gedeckt. Ein solches Smart Grid setzt intelligente Strukturen voraus, die im Gebiet Informationen sammeln, auswerten und Handlungsvorschläge unterbreiten.

Akzeptanz für innovative Energieeffizienzmaßnahmen

Zentrum Technik und Gesellschaft (Prof. Dr. Martina Schäfer und Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel, Prof. Dr.-Ing. Stephan Völker)
Maßnahmen zur Erschließung von Synergien durch die Kooperation zwischen mehreren Gebäuden und Institutionen (zum Beispiel für ein Kälte- oder Wärmenetz), haben viel Abstimmungsbedarf. Entscheidungsträger am Standort sind sehr offen für Energieeffizienzmaßnahmen, wie Akzeptanzuntersuchungen zeigen. Neben der Erwartung, hierdurch auch Kosten einzusparen, spielt die Motivation eine Rolle, sich als energieeffizienter, innovativer Standort zu profilieren. Es gibt allerdings die Sorge, dass der laufende Betrieb durch eine veränderte Wärme- oder Kältebereitstellung beziehungsweise durch Modernisierungsmaßnahmen beeinträchtigt wird. Es wird daher gewünscht, dass derartige Maßnahmen bereits in die Planungs- und Bauphase einfließen, da spätere Nachrüstungen sehr aufwendig sind. Entscheider und Gebäudemanager bevorzugen, die Nutzer nicht einzubeziehen, während die Beschäftigten gerne stärker an der Planung technischer oder baulicher Innovationen, die ihren Arbeitsalltag direkt betreffen, beteiligt werden möchten (Heizung, Beleuchtung, Sonnenschutz).

Partizipation befördert Akzeptanz

Zentrum Technik und Gesellschaft (Dr. Hans-Liudger Dienel)
In der Planungsphase wurden bereits erste Beteiligungsmaßnahmen durchgeführt, um die Akzeptanz für Energieeffizienzmaßnahmen am Standort zu erhöhen. So wurden unterschiedliche Akteure vom Standort – Unternehmen ebenso wie Leiter und Leiterinnen sowie Beschäftigte von Forschungsinstitutionen und der Betreibergesellschaften vor Ort – interviewt und in Form einer Stakeholder-Ausstellung porträtiert. Im Vordergrund stand dabei, die bereits vorhandenen Kompetenzen am Standort Adlershof in den Bereichen Erneuerbare Energie und Energieeffizienz deutlich zu machen und eine Auseinandersetzung mit dem Thema – und gegebenenfalls den eigenen Handlungs- und Mitwirkungsoptionen – anzuregen. Weiterhin wurde eine „Planungszelle“ zum Thema „Energieeffiziente Urbanität“ mit Beschäftigten und Studierenden des Standorts durchgeführt. Im Rahmen dieses Beteiligungsverfahrens werden Bürgerinnen und Bürger so weit über die Ausgangsbedingungen informiert, dass sie eigene Vorschläge zum jeweiligen Themenfeld entwickeln können, die in Form eines Bürgergutachtens übergeben werden. Dies hat auch am Standort Adlershof gut funktioniert: Im November 2012 konnte dem Bezirksbürgermeister von Treptow-Köpenick Oliver Igel und dem Geschäftsführer der Wista GmbH, Hardy Rudolf Schmitz, das Bürgergutachten mit sechs umfangreicheren Vorschlägen zur Steigerung der Energieeffizienz am Standort übergeben werden.

Quelle: Hochschulzeitung "TU intern", 4/2013

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