Labor für Erneuerbare Energien

Forschungsprojekte am Lehrstuhl für Erneuerbare Energien:

Thumb ensource

Projektträger: 

Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK), EU (EFRE)

Laufzeit:

5 Jahre (2015 – 2020)

Projektverantwortung Hochschule Aalen: 

Prof. Dr. Martina Hofmann

Projektpartner:

  • Hochschule für Technik Stuttgart
  • Hochschule Pforzheim
  • Hochschule Biberach
  • Hochschule Reutlingen
  • Hochschule Mannheim
  • Hochschule Rottenburg
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)
  • Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW)
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Universität Stuttgart (ITW)

Projektmitarbeiter/innen: Dipl.-Geogr. Martin Hein

Beschreibung:

Energiesysteme lassen sich systemisch als hochkomplexe Strukturen charakterisieren. Diese zeichnen sich zunehmend durch dezentralisierte und fluktuierende Erzeugung aus, die eine verstärkte Vernetzung von Erzeugern, Wandlern, Speichern, Verteilern und Verbrauchern nötig macht. Hierzu werden intelligente Kommunikations- und Steuerungssysteme benötigt, um möglichst hohe Anteile erneuerbarer Energien bei maximaler Energieeffizienz zu ermöglichen und sowohl auf kurzfristige Lastschwankungen als auch auf mittelfristig abnehmende Bedarfe reagieren zu können.

Die zunehmende Kombination von elektrischen bzw. thermischen Netzen und Speichern sowie die Aktivierung von Flexibilisierungsoptionen bei den Verbrauchern erfordert die Entwicklung von innovativen systemübergreifenden Ansätzen und Prozessanalysen, um zukunftsfähige und (ressourcen-) effiziente Lösungen bereitzustellen und Umsetzungsbarrieren abzubauen. Im Vorhaben ENsource kooperieren Hochschulen für angewandte Wissenschaften mit (außer-) universitären Partnern, Firmen und Kommunen, um Simulations-, Automatisierungs- und Optimierungstools mit zugehörigen Geschäftsmodellen zu entwickeln und diese in Fallstudien („Reallabore“) aus dem industriellen, gewerblichen und kommunalen Bereich einzusetzen und exemplarisch zu erproben.

Innerhalb des Reallabors "Smart Village Rainau" ist die Hochschule Aalen forschend und koordinierend tätig. Am Lehrstuhl für Erneuerbare Energien an der Aalener Hochschule befasst man sich hierbei insbesondere mit regionalen Strategien zur Umsetzung der Energiewende im ländlichen Bereich mit all ihren technischen und gesellschaftlichen Herausforderungen. Im Reallabor Rainau werden die im ENsource-Netzwerk erarbeiteten Konzepte und Methoden umgesetzt und getestet, im Gegenzug fließen Daten und Erfahrungen aus der praktischen Bearbeitung zurück an die Hochschulen des Netzwerks. Die Gemeinde Rainau wiederum profitiert von hochaktuellen Entwicklungen und Forschungsergebnissen.

Weitere Synergien ergeben sich aus den Forschungsprojekten des Lehrstuhls für Erneuerbare Energien. So kann die Rainauer Industrie von den Erfahrungen der Kompetenzstelle Energieeffizienz profitieren. Themen wie Kraft-Wärme-Kopplung und Wärmenetze können von der Wärmeinitiative, der Ausbau von Photovoltaik durch das Photovoltaik-Netzwerk abgedeckt werden. Die aus dieser Zusammenarbeit gewonnen Erkenntnisse und Erfahrungen bereichern das ENsource-Netzwerk insbesondere durch ihren praxisnahen und direkten Kontakt zu Unternehmern, kommunalen Entscheidern und zu den Bürgern der Region. Basierend auf dieser engen Zusammenarbeit zwischen Forschung und Praxis wird an der Hochschule Aalen eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende in der Region Ostwürttemberg weiter vorangetrieben.

Das Vorhaben ENsource wird durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) und dem Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) für den gemeinschaftlichen Mehrwert im Rahmen von "Investition in Ihre Zukunft" unterstützt.

weiterführende Informationen:  www.ensource.de

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Projektträger: 

Hochschule Aalen

Laufzeit:

4 Jahre (März 2016 – Februar 2020)

Projektverantwortung: 

Prof. Dr. Martina Hofmann

Projektpartner:

  • EKO – Energiekompetenz Ostalb e.V.

    IHK Ostwürttemberg

    Landkreis Heidenheim

    Landkreis Ostalbkreis

    Wirtschaftsförderungsgesellschaft mbH Region Ostwürttemberg (WiRO)

Projektmitarbeiter/innen: 

Effizienzmoderator Dirk Zoller, Projektassistenz Verena Mischo

Beschreibung:

Der Unternehmenssektor verbraucht fast ein Viertel der Energie in Baden-Württemberg. Aus diesem Grund gilt es, insbesondere den Unternehmenssektor bei der Erreichung des Ziels der Landesregierung zu unterstützen, bis 2050 die CO2-Emissionen in Baden-Württemberg um 90 Prozent zu senken. Mit der Förderrichtlinie „Regionale Kompetenzstellen Netzwerk Energieeffizienz (KEFF)“ setzt sich das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg (UM) für die Steigerung von Energieeffizienz in Unternehmen ein. In allen Branchen sind zum Teil noch erhebliche Energieeffizienzpotenziale vorhanden, die derzeit nicht oder nicht hinreichend ausgeschöpft werden.

Im Fokus von KEFF stehen vor allem jene kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), denen im Vergleich zu den großen Unternehmen oftmals die Zeit und die Kapazitäten fehlen, um sich mit möglichen Energieeffizienzpotenzialen intensiv auseinanderzusetzen.

Die Aufgaben der KEFF sind vielfältig. Einerseits sensibilisieren sie Unternehmen für das Thema Energieeffizienz und informieren über weiterführende Energieberatungs- und Kooperationsmöglichkeiten und beispielhafte Lösungen. Andererseits unterstützen sie Unternehmen beim Übergang von der Beratung zur Umsetzung von Maßnahmen sowie beim Abbau von Hemmnissen bei der Maßnahmenumsetzung.

Ein Schlüsselelement des Projekts ist das KEFF-Initialgespräch, das die KEFF-Effizienzmoderatoren vor Ort im Unternehmen durchführen. Er zeigt bereits erste Effizienzpotenziale auf. Wichtig hierbei: Die KEFF bauen keine Konkurrenz zu bestehenden Energieberatungsangeboten auf. Sie bieten ihre Tätigkeiten vielmehr neutral, unentgeltlich und ausschließlich im nicht-wettbewerblichen Bereich an. Ziel ist es, nach der Ersterfassung möglicher Effizienzpotenziale die Berater, Planer und Umsetzer nach Bedarf mit einzubeziehen.

Zu den weiteren Aufgaben der KEFF zählt die Initiierung und Unterstützung lokaler und regionaler Energieeffizienznetzwerke und damit verbunden die Einbindung aller relevanter Akteure vor Ort.

Die Trägerorganisationen der KEFF werden aktuell für vier Jahre aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und aus Landesmitteln gefördert. Nach drei Jahren Projektlaufzeit wird eine Evaluation der KEFF durchgeführt. Das Ergebnis der Evaluation ist letztlich maßgeblich dafür, ob die Trägerorganisationen eine Bewilligung für weitere drei Jahre bekommen können.

Quelle: Umwelttechnik BW


KEFF – Der Film


Weiterführende Informationen

Projektträger: 

KIT

Laufzeit: 

3 Jahre (Juli 2017 - Juni 2020)

Projektverantwortung: 

Prof. Dr. Martina Hofmann

Bearbeiter: 

Fabian Zippel

Beschreibung:

Die Energiewende ist eine große Herausforderung aber auch die Chance in eine sichere, umweltverträgliche und wirtschaftlich erfolgreiche Zukunft zu investieren. Die Bundesregierung hat entschieden, Deutschlands Energieversorgung grundlegend umzustellen: weg von nuklearen und fossilen Brennstoffen, hin zu erneuerbaren Energien. Bis 2025 sollen 40 bis 45% und bis 2050 mindestens 80% unserer Energie aus regenerativen Quellen kommen.

Während im Strommarkt bereits große Erfolge erzielt wurden und bereits ein Drittel unseres Stroms aus Wind, Sonne, Wasser oder Biomasse stammen, ist der Wärmemarkt noch stark von fossilen Energieträgern wie Öl und Gas geprägt.

Etwa 60% des Gesamtverbrauchs an Energie wird in Deutschland zur Wärmeerzeugung eingesetzt und rund drei Viertel der Endenergie in deutschen Haushalten werden für Raumheizung und Trinkwassererwärmung verbraucht. Allein diese Zahlen zeigen, dass im Wärmemarkt der größte Hebel zur Erreichung der Umwelt- und Klimapolitischen Ziele der Bundesregierung liegt.

Insbesondere im Interesse des Klimaschutzes, der Schonung fossiler Ressourcen und der Minderung der Abhängigkeit von Energieimporten sowie eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung zu ermöglichen, ist es unumgänglich die Energiewende auch auf dem Wärmemarkt voranzutreiben.

Die Landesregierung Baden-Württemberg hat im Klimaschutzgesetz Baden-Württemberg das Ziel festgeschrieben, bis 2050 die Treibhausgasemissionen um 90% gegenüber dem Stand von 1990 zu senken. Dafür soll der Energieverbrauch im Land halbiert und vom verbleibenden Energiebedarf 80% mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Neben der Stromerzeugung ist auch der Wärmeverbrauch, der den größten Anteil am gesamten Endenergieverbrauch ausmacht, für das Erreichen der Klimaschutzziele von hoher Bedeutung.

Mit der „Förderung von Initiativen zum Ausbau energieeffizienter Wärmenetze“ hat das Land BW eine Beratungs- und Netzwerkinitiative gestartet, welche wichtige Impulse zur Umsetzung der Energiewende im Wärmemarkt geben soll. Der installierte Wärmemanager hat dabei in erster Linie die Funktion des Ansprechpartners für alle Akteure und kümmert sich wie ein Projektleiter um die Umsetzung energieeffizienter Wärmenetze mit dem Ziel der deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz und des Einsatzes erneuerbarer Energien sowie der Abwärme insbesondere auch im ländlichen Raum. Des Weiteren gehören zu seinen Aufgaben:

    • Vor-Ort-Diagnosen (zum Beispiel Erfassung bestehender Stromerzeugungsanlagen ohne oder mit unzureichender Wärmenutzung),
    • Erstellung von Projektskizzen und Machbarkeitsstudien, -
    • Hilfestellung der Kommunen bei der Beantragung von Fördermitteln, zum Beispiel nach dem Förderbaustein nach Ziffer 3. VwV energieeffiziente Wärmenetze
    • Erarbeiten und Verbreiten von Informationen für Kommunen und für Bürgerinnen und Bürger zu energieeffizienten Wärmenetzen und den zur Realisierung erforderlichen Schritten,
    • Beteiligung aller relevanten Akteure (zum Beispiel Kommunen, Projektierer, Stadtwerke, Bürgerinnen und Bürger) und Schaffung lokaler Netzwerke,
    • Maßnahmen zur Motivation von Akteuren aus der Bevölkerung, Unternehmen und Politik (zum Beispiel Kampagnenarbeit, Organisation von Exkursionen für Bürgerinnen und Bürger sowie für Kommunen),
    • Organisierung und Durchführung von Informationsveranstaltungen, Tagungen, Workshops auf lokaler und/oder regionaler Ebene, zum Beispiel auch zusammen mit dem Kompetenzzentrum Wärmenetze bei der KEA
    • Proaktive Begleitung von konkreten Projekten zur Schaffung von Akzeptanz (zum Beispiel Dialog und Beratungsangebote im Konfliktfall).

Projektträger:

Projektträger Karlsruhe (PTKA)

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Laufzeit: 

2 Jahre (11/2018 - 10/2020)

Projektverantwortung Hochschule Aalen:

Prof. Dr. Martina Hofmann

Projektpartner:

Hochschule Aalen

Stadtwerke Giengen

Netzgesellschaft Ostwürttemberg (NGO)

Hochschule Reutlingen

EnBW (energybase)

Projektbearbeitung Hochschule Aalen:

M.Eng. Moritz Benninger, M.Eng. Benjamin Waible, B.A. Fabian Zippel

Beschreibung: 

Ziel des Projekts Smart Grids und Speicher Sachsenhausen (SMASA) ist die Entwicklung von Geschäftsmodellen für Stadtwerke. Nach dem Test der entwickelten Geschäftsmodelle können durch das Kundenfeedback der regionalen Kunden diese weiter optimiert werden. Dabei soll eine größtmögliche Wirtschaftlichkeit für alle Beteiligten erreicht werden. Mittels intelligenter Steuerungen wird zudem die Energie aus erneuerbaren Energien lokal vor Ort verbraucht, um eine hohe Netzdienlichkeit zu erreichen. Mittels Sektorkopplung wird ebenfalls die Wärmeseite mit eingebunden. Hier spielt speziell im Projekt die Biogasanlage in Sachsenhausen eine große Rolle. Diese versorgt aktuell ungefähr 50 % der Bürger aus Sachsenhausen mit Wärme über das Wärmenetz. Durch das Auslaufen der EEG-Förderung könnte das Betreiben der Biogasanlage sowie des Wärmenetzes unwirtschaftlich für den Anlagenbetreiber werden. Hier gilt es, die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage ohne EEG-Förderung zu prüfen und gegebenenfalls den Betrieb der Anlage ebenfalls mit in die entwickelten Geschäftsmodelle zu integrieren. Zusätzlich wird ein Online Monitoring System zur Überwachung ausgewählter Geräte aufgebaut, um technische Störungen vorzeitig zu detektieren. Prinzipiell werden die Geschäftsmodelle flexibel gestaltet und können auf andere Stadtwerke übertragen und angewandt werden.

- Emako Biogas - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

- "Netzausbaureduzierung durch Speichereinsatz im Verteilnetz am Beispiel Netzverstärkung Ostalbkreis" (NEOS)