Institutsbericht 2012|2013 - IZES gGmbH · 2016. 4. 1. · Institutsbericht 2012/2013 Anbau und...

Inst i tutsber icht 2012| 2013

FluktuierendeFluktuierende

Erneuerbare

Energien

12

Mitarbeiter

Arns, SebastianBechtel, UlrichBerhardt, AlexanderBischoff, ThomasDröschel, BarbaraEwert, Dörte Faßbender, BeateFischer, Katrin Frantzen, JörgFrey, GüntherGisch, Andreas Grashof, Katherina Graupner, Marion Groß, Dr. BodoGrote, LarsGuss, HermannHauser, EvaHildebrand, JanHoffmann, PatrickHorst, JuriHunke, GarnetKastler, AnjaKay, SonjaKlann, Dr. UweLaub, Katharina Luxenburger, MartinMahler, MichaelMancosu, IsabelleNoll, FlorianPorzig, MichaelRau, IrinaReuss, MaximilianRühmland, SilkeSabatier, Matthias

Schaper, SteffenScharoch, AlesiaScheidhauer, TimSchlichter, MichaelaSchmidt, ChristophSchmidt, NadineSchygulla, MargitSpeck, MikeSpringer, MikaelTänzer, GuillemTheis, DanjanaThiel, UweTrapp, ManuelTrapp, SimoneTremmel, SimonVogler, Cornelia Weber, Andreas Weiler, KatjaWern, BernhardZiegler, ClaudiaZipp, Alexander

Aushilfen und Studenten

Binnewerg, LenaBonarius, AmélieDiallo, El HadjBurzynski, MartinDiener, PeterEisl, ElisabethEmering, Martine Fersing, EmilieGeiger, ChristianGrisafi, KathrinHaas, OliverHaffner, SebastianHagenburg, Celine

Hänseroth, JeanetteHemmerling, AndreasHert, AnnaJonas, DannyKläs, FabienneKohl, SimonKorkmaz, SerdalKowalski, Nathalie Lenz, ViolaLieb, RalfMarkova, EkaterinaMayer, Kerstin Maurer, StefanieMeyer, RiccardoMüller, MarkusÖzdemir, YakupÖzduman, TubaPfundstein, JensPrefi, LarsQu, YanyingSchmidt, DanielSchmit, PhilipSchmitt, Julien Schmitz, PatriciaSchmitz, PaulSchneider, ChristophSchoepe, Ulrike Schulte, StephanShafiei, MahbodSchu, AlexandraSpringer, MarkusWelsch, StefanWilhelm, KarstenWinkel, Anna Youssef, SargonZennouhi, Abdellah

Geschäftsführung

Dr. Michael Brand Dr. Frithjof Spreer (bis 28.02.2013) Dr. Rudolph Brosig (ab 01.07.2013)

Wissenschaftliche Leitung

Prof. Dr. Uwe Leprich Prof. Frank Baur (Stellv.)

AF Leitung

Prof. Frank Baur Prof. Dr. Uwe Leprich

FG Leitung

Prof. Dr. Horst Altgeld (bis 31.12.2012) Prof. Stefan Ochs (ab 01.01.2013) Dr. Bodo Groß Prof. Dr. Petra Schweizer-Ries Danjana Theis

2012/2013

Institutsbericht 2012/2013

D i e I Z E S g G m b H ( I n s t i t u t f ü r Z u k u n f t s E n e r g i e S y s t e m e ) w i r d v o n d e r s a a r l ä n d i s c h e n L a n d e s r e g i e r u n g g e f ö r d e r t .

A n - I n s t i t u t d e r H o c h s c h u l e f ü r Te c h n i k u n d W i r t s c h a f t d e s S a a r l a n d e s

3

1. Grußwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2. Augenblicke 2012/2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3. Kurzportrait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4. Forschung und Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.1 Das Arbeitsfeld Energiemärkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.2 Das Arbeitsfeld Stoffströme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.3 Die Forschungsgruppe Nachhaltiger Raum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.4 Die Forschungsgruppe Sozialwissenschaftliche Energieforschung . . . . . . . . . . . . 39

4.5 Die Forschungsgruppe Technische Innovationen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.6 Die Forschungsgruppe für Angewandte Solartechnik / TZSB . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5. Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6. Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

7. Projekte 2012/2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

>> Inhalt

>> 1. Grußwort Energie und Energiewende sind und waren die zentralen Themen im Rahmen des Veranstal- tungsprogramms des Wirtschaftsclubs Saar-Pfalz-Moselle. Warum? Zum einen wird das Thema Energie die Wirtschaft als einer der grundlegen- den Faktoren der Produktivität und Wettbewerbs- fähigkeit auch zukünftig sehr zentral beschäfti-gen, zum anderen hat in unserem Wirtschaftsclub das Thema der Nachhaltigkeit eine sehr zentrale Bedeutung. So werden wir in diesem Jahr zum 2. Mal den mit 10.000 € dotierten Nachhaltigkeitspreis aus-loben und im Rahmen einer Festveranstaltung im Saarbrücker Schloss am 12. November 2013 verleihen. Viele unserer Veranstaltungen haben sich in den letzten 5 Jahren mit der Nachhaltigkeit als zentrale Verantwortung des wirtschaftli-chen Handelns beschäftigt. So haben wir zu einem früheren Zeitpunkt aus unterschiedlichen Blickwinkeln den Klimawandel und die damit ver-bundenen wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und politischen Folgen intensiv erörtert. Gerade hierzu haben wir die Arbeit der IZES gGmbH schätzen gelernt. Die Geschäftsleitung hat uns bei der Themenauswahl für unser Programm 2013 tatkräftig unterstützt und zu einem gelungenen Dialog zwischen den ver-schiedenen Handlungspartnern und den po-litisch Verantwortlichen beigetragen. So zum Beispiel im Rahmen des im April durch Initiative des Wirtschaftsclubs Saar-Pfalz-Moselle initi-ierten Energieforums, in dem wir in einer leb-haften Diskussion den Dialog über das Thema Energiewende weiter angeregt haben. Der wis-senschaftliche Leiter der IZES gGmbH Prof. Leprich konnte hier wesentliche Themenfelder und Lösungswege aufzeigen. Gerade der Bereich Energieeffizienz ist ein noch viel stärker in den Focus der Öffentlichkeit zu rü-ckender Punkt. So hat z.B. die IZES gGmbH über 3 Jahre ein Netzwerk mit 13 namhaften saarlän-dischen Betrieben betreut (EE-net Saar). Nach einer Initialberatung vor Ort und begleitet durch den moderierten Erfahrungsaustausch haben die beteiligten Betriebe im Durchschnitt inner-halb von nur 2 Jahren den Energieverbrauch durch die Umsetzung zahlreicher Maßnahmen um 8,3 % gesenkt. Kein anderes der 30 bundes-

weit geförderten Netzwerke kann eine so posi-tive Bilanz aufweisen. Die IZES gGmbH startet nun ein zweites Netzwerk mit dem Schwerpunkt Energiemanagement, das vom Saarland mit bis zu 50 % gefördert wird. In die Arbeitsgruppe Energieeffizienz des Energiebeirats der Landesregierung hat die IZES gGmbH weitere konkrete Ideen eingebracht, z.B. einen EnergieEffizienz-Fonds, über den rentable Einsparmaßnahmen für Betriebe in der Breite fi-nanziert und umgesetzt werden können. Die Mittel für diesen Fonds können aus Energiewirtschaft und Industrie kommen, nach dem Motto: „Aus der Wirtschaft für die Wirtschaft“. Auch in der Zukunft wird sich der Wirtschaftsclub Saar-Pfalz-Moselle weiter mit den Themen rund um die Energie auseinandersetzen. Aber vor allem haben unsere Mitglieder die Möglichkeit, sich durch die IZES gGmbH im Hinblick auf die unterschiedlichen Felder fachlich exzellent bera-ten zu lassen. Gerne stehen wir daher auch in der Zukunft mit ihnen in Kontakt und freuen uns auf die Fortsetzung des Dialogs.

Uwe Kuntz Präsident Wirtschaftsclub Saar-Pfalz-Moselle e. V.

Uwe Kuntz Präsident Wirtschaftsclub Saar-Pfalz-Moselle e. V.

5

6 7


Mit dem ehrgeizigen Ausbau der Erneuer-baren Energien insbesondere zur Stromer-zeu gung hat die Bundesrepublik Deutschland einen Weg eingeschlagen, der zu grundle-gen den Veränderungen des gesamten Strom-systems führen wird. Während das bisherige System durch Großkraftwerke, unidirektio-nale Stromflüsse im Netz sowie zentralisier-te Systemverantwortung charakterisiert war, wird das neue System stark auf dargebotsab-hängige Erneuerbare Energien wie Wind und Sonne setzen, die in dezentralen Anlagen ge-nutzt werden. Damit verbunden sind neben der Notwendigkeit flexibler Ausgleichsoptionen auch eine stärkere Ko operation zwischen Übertragungs- und Ver teil netzbetreibern, ver-

stärkt bidirketionale Stromflüsse sowie ein neues Selbst ver ständnis der Netzbetreiber und der Energielieferanten als „Energiewende-Akteure“. Am 22. März 2012 lud die IZES erstmals zum Energie-Kongress, der mit einer Vielzahl hoch-karätiger Experten eine sehr gute Gelegenheit bot, die zahlreichen offenen Fragestellungen für die anstehende Transformation des Strom-systems in Deutschland zu präzisieren und Korridore für erste Antworten auszuleuchten, die robuste Schritte in die richtige Richtung erlauben. Mehr als 150 Teilnehmer hatten im Gespräch mit den Vortragenden die Möglichkeit, die verschiedensten Themen zur Diskussion zu stellen.

Mit 46 Fachveranstaltungen boten die Berliner Energietage auch 2012 einen vielseitigen Über blick zu relevanten Fragestellungen im Themenfeld Energieeffizienz in Deutschland. Insgesamt 7.800 Teilnehmer konnten sich in vielfältigen Tagungen, Workshops und den begleitenden Fachausstellungen über aktu-

elle Entwicklungen auf dem Markt für Energie-effizienzthemen und -produkte informieren. Im Auftrag des Bundesministeriums für Um-welt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) war die IZES gGmbH wieder mit den beiden Fachtagungen „Energieeffizienz – ei-ne tragende Säule der Energiewende“ und

2. Augenblicke

>> 2. Augenblicke 2012/2013

Prof. Dr. Uwe Leprich sprach zum Thema „Zur Notwendigkeit einer umfassenden Transformation des Stromsystems auf dem Weg zur Regenerativwirtschaft“

Eröffnung des Energie-Kongresses durch die Ministerprä-si dentin des Saarlandes, Annegret Kramp-Karrenbauer

Energie-Kongress – Transformation des Stromsystems auf dem Weg zur Regenerativwirtschaft, 22. März 2012, Saarbrücker Schloss

Berliner Energietage 2012 – Energieeffizienz in Deutschland 23.–25. Mai 2012

8 9


Messe „Elektromobilität zum Anfassen“ 15. September 2012

Um interessierte Bürger und Bürgerinnen speziell über die Möglichkeiten der zukünf-tigen Fort bewegung zu informieren, fand am 15. Sep tember 2012 am Kleinen Markt in Saar-louis eine öffentliche Messe unter dem Motto

„Elektro mobilität zum Anfassen“ statt. Die Be-su cher hatten die Möglichkeit, Elektro autos, E-Bikes und Pedelecs anzuschauen und so-gar Probe zu fahren. Begleitend wurden den Be suchern unter dem Thema „Klima schutz im Alltag“ ganz allgemeine Informationen und Ideen vorgestellt, wie auch in alltäg-lichen Situationen durch einfache Verhaltens-änderungen zum Klimaschutz beigetragen werden kann. IZES war als Austeller mit dabei.

2. Augenblicke

„Perspek tiven dezentraler Energiesysteme“, vertreten. Patrick Hoffmann präsentierte im Rahmen der Eröffnungsveranstaltung die Ergebnisse des Praxistests „Moderne Energie-

sparsysteme im Haushalt“, der die Potentiale zur Energieeinsparung in privaten Haushalten auf Basis von Smart-Meter-gestützten Feed-back systemen erforschte.

Patrick Hoffmann (IZES gGmbH) stellte die Ergebnisse des Praxistests „Moderne Energiesparsysteme im Haus-halt“ vor

Ausstellung am Kleinen Markt in Saarlouis

Dr. Michael Brand (IZES gGmbH) moderierte die Fach-tagung „Perspektiven dezentraler Energiesysteme“

Wolfgang Müller (BMU) zum Beitrag der Kraft-Wärme-(Kälte)Kopplung zur Energiewende

8. Wochenspiegel Firmenlauf 28. Juni 2012, Dillingen

Fünf Kilometer durch die Dillinger Innenstadt: Am 28. Juni 2012 gingen 15.000 Läufer beim 8. Wochenspiegel Firmenlauf an den Start. Mit dabei waren 16 Läufer der IZES gGmbH.

Ausstellung am Kleinen Markt in Saarlouis Welcher Müll kommt in welche Tonne?

10 11


Ausstellungsstand der IZES gGmbH

Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr lud am 20. September 2012 zur 4. Kommunalbörse „Biomassenutzung in Kom-munen“ nach Blieskastel.

IZES war mit einem Vortrag von Prof. Baur zum Thema „Kommunale Um setz ungs-möglichkeiten für Bioenergie im Saar land“ und einem Ausstellungsstand vertreten.

In Kooperation mit der SHS Foundation veran-staltete die IZES gGmbH am 25. Oktober 2012 in Saarbrücken einen Workshop zur Herstellung von brasilianischer Biokohle aus biogenen Reststof fen und deren Nutzungsmöglichkeiten. Die Vorträge reich-

ten von der Information über rechtliche und wirtschaftliche Rahmenbedingungen im Emissionshandel über die Darstellung erster Verbrennungsversuche mit Bagasse und die Einsatzchancen von Biokohle in der Kokerei-technik.

Prof. Baur bei Vortrag und anschließender Diskussionsrunde

Prof. Frank Baur zum Thema „Import von Biomasse – Stand der Diskussion unter besonderer Berücksichti-gung von Bio masse“

Dr. Michael Brand und Prof. Frank Baur bei der Diskus-sion mit dem Publikum

2. Augenblicke

4. Kommunalbörse „Biomassenutzung in Kommunen“ 20. September 2012

Workshop „Herstellung von Biokohle in Brasilien aus biogenen Reststoffen (z. B. Bagasse) und Nutzungs möglichkeiten in Kohlekraftwerken und in der Stahl industrie“, 25. Oktober 2012

12 13


Anbau und Förderung von Kurzumtriebsflächen (KUF) waren am 14. Dezember 2012 Thema der Informationsveranstaltung in Saar-brücken. Gastgeber war das Ministerium für Wirt schaft, Arbeit, Energie und Verkehr des Saar landes (MWAEV) in Kooperation mit der Bioenergieberatung der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), der Land wirt schaftskammer des Saarlandes und der IZES gGmbH.

Im Laufe der Veranstaltung wurde den Teil-nehmern mittels der Fachvorträge u. a. erläu-tert, wie sie durch den Anbau von schnellwach-senden Gehölzen eine Wertschöpfung erzie-len können. Neben detaillierten Erklärungen zur Anlage, Pflege und Ernte von KUF wur-den die Eckpunkte der Förderung aufgezeigt.

Der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland fundiert größtenteils auf den durch das EEG garantierten Einspeise ver gütungen. Mittelfristig werden die Erneuer baren die domi-nierende Art der Stromer zeugung sein. Durch diese neue Rolle wird eine Weiterentwicklung des EEG unvermeidlich, die nicht zuletzt durch die immer wieder aufkommende Kritik an der generellen Effizienz einer Einspeisevergütung und der Forderung nach einem marktkon-formen Instru ment getrieben wird. Bei steigen-der regenerativer Stromerzeugung muss über eine Systemdienstleistungsbereitstellung

durch erneuer bare Energien, Standortsignale und neue Finanzierungsmechanismen dis-kutiert werden. Darüber hinaus bietet ein Zubau erneuer barer Energien außerhalb des EEGs zukünftig viele Möglichkeiten für neue Geschäfts modelle. Mit einer Vielzahl hochkarätiger Experten bot der Kongress, zu dem IZES knapp 200 Teil-nehmer im Saarbrücker Schloss begrüßen konnte, eine sehr gute Gelegenheit, die zahl-reichen, offenen Fragestellungen für das anste-hende „EEG 2.0“ zu präzisieren und Korridore für erste Antworten auszuleuchten.

Lars Grote (IZES gGmbH) zu den rechtlichen und wirt-schaftlichen Rahmenbedingungen des Emissions-handels

Minister Heiko Maas (Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr) eröffnete den 2. Energie-Kongress im Saarbrücker Schloss

Staatssekretär Jürgen Barke, Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr des Saarlandes

Prof. Peter Bofinger (Universität Würzburg), Harald Schumann (Moderation), Prof. Dr. Uwe Leprich (IZES gGmbH) und Alexandra Purkus (Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung) beantworten Fragen aus dem Publikum (v. l.)

Ernte einer Kurzumtriebsfläche mit einem modifizierten Mais-Häcksler, Fotoquelle: S. Müller, BLE

2. Augenblicke

Informationstag „Kurzumtriebsflächen – Schnellwachsende Gehölze als er gänzendes Standbein für die Land wirtschaft“, 14. Dezember 2012

2. Energie-Kongress - EEG 2.0 im Span nungs feld von Märkten und Regulierung 13. März 2013

14 15


Harald Schumann (Moderation), Eva Hauser (IZES gGmbH), Dr. Michael Ritzau (BET Aachen), Arne Dammasch (TU Braunschweig) (v. l.)

Auf dem Podium: Harald Schumann (Moderation), Prof. Frank Baur (IZES gGmbH), Dr. Christian Breyer (Reiner Lemoine Institut), Thorsten Müller (Stiftung Umweltenergierecht) (v. l.)

Die Reduzierung des Energieverbrauchs und der Ausbau der erneuerbaren Energien lie-gen u.a. auch im Zuständigkeitsbereich der Gemeinden, Städte und Landkreise, die da-durch einen aktiven Beitrag zur Energiewende leisten. Die Kommunalbörse in Riegelsberg in-formierte über kommunale Strategien bei der Umsetzung von Energieprojekten sowie aktu-elle Erfahrungen mit erneuerbaren Energien im Saarland. Auch IZES präsentierte als Aussteller eigene Projektumsetzungen.

2. Augenblicke

Welchen Stellenwert hat die Energieeffizienz in der aktuellen Energiepolitik? Wie steht Deutsch land im internationalen Vergleich? Was wird aktuell unternommen und wo liegt der dringendste Handlungsbedarf? Diese und viele weitere Fragen wurden auf der Tagung „Mehr Energieeffizienz – unverzichtbar für das Gelinge der Energiewende“ beantwortet. Wie in den vergangenen Jahren war die IZES gGmbH auch 2013 im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Ausrichter der Eröffnungsveranstaltung. Die all-jährliche Auftaktveranstaltung des BMU ist seit

jeher ein Publikumsmagnet auf den Berliner Energietagen: Über 300 Besucherinnen und Besucher lauschten im vollbesetzen Atrium des Ludwig-Erhard-Hauses den Vorträgen der Energie experten. Ebenfalls gut besucht war auch die sich thema-tisch anschießende Fachtagung „Perspektiven effizienter Strom nutzung“, die die zahlreichen Facetten des Themas Stromeffizienz be-leuchtete. Dazu gehören u.a. thermische Stromanwendungen sowie Möglichkeiten zu deren lastabhängiger Steuerung.

Bundesumweltminister Peter Altmaier sprach im Rahmen der Auftaktveranstaltung „Mehr Energieeffizienz – unver-zichtbar für das Gelingen der Energiewende“ über den Beitrag der Energieeffizienz zum Erreichen der klima- und energiepolitischen Ziele der Bundesregierung

6. Kommunalbörse „Regionale Wert schöpfung durch kommunale Energieprojekte im Bereich Erneuer barer Energien und Energieeffizienz“ 20. März 2013

Berliner Energietage 2013 – Energieeffizienz in Deutschland 15.-17. Mai 2013

16 17


Wolfgang Müller (BMU) eröffnete die Fachtagung „Perspektiven effizienter Stromnutzung“

Eva Hauser (IZES gGmbH) zum Thema „Strom in Wärme- und Kältespeichern. Eine energiewirtschaft-liche Analyse“

Dr. Michael Brand (IZES gGmbH) moderierte die Fach- tagung „Perspektiven effizienter Stromnutzung“

2. Augenblicke

2010 schlossen sich 13 saarländische Betriebe zu einen EnergieEffizienz-Netzwerk zusam-men, um innerhalb von drei Jahren ihre Energie- kosten deutlich zu reduzieren. Grundlage des durch das Bundesministerium für Umwelt, Natur- schutz und Reaktorsicherheit und dem Saarland geförderten Vorhabens waren ganzheitliche Ist-Analysen der energetischen Situation in den Betrieben, ein für jedes Unternehmen er- stelltes Investitionskonzept und regelmäßige Treffen aller Netzwerk-Teilnehmer zum mode-rierten Erfahrungsaustausch. Am 20. Juni 2013 zog der Netzwerkkoordinator Dr. Michael Brand beim letzten Netzwerktreffen Bilanz: Mit einer Einsparung von 8,3 Prozent in 2 Jahren konnten die teilnehmenden Betriebe rund 8 Millionen € einsparen. Die Einsparungen werden sich im Laufe der nächsten Zeit noch erhöhen, weil einige Energiesparmaßnahmen erst längerfristig greifen werden. Staatssekretär Jürgen Barke und Prof. Dr. Eberhard Jochem vom federführenden Institut IREES lobten das saarländische Netzwerk als Vorbild.

Ein neues Projekt ist nun in Planung. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Energie-Manage- ment für saarländische Unternehmen mit 200 bis 1000 Mitarbeitern.

Die Teilnehmer des Energieeffizienz-Netzwerks (EEnet-Saar), Quelle: Becker und Bredel

Dr. Michael Brand präsentiert die Ergebnisse der Energieeinsparungen, Quelle: Becker und Bredel

EEnet-Saar: Saar-Betriebe senken ihre Energiekosten um rund 8 Mio. € 20. Juni 2013

18 19

Institutsbericht 2012/2013 3. Kurzportrait

LeitungDie IZES gGmbH wurde 1999 im Status eines An-Instituts der Hoch- schule für Technik und Wirtschaft (HTW) des Saarlandes gegründet und wird seit der Verschmelzung mit der AZES GmbH, ehemals Saarländische Energie-Agentur GmbH, seit 2005 als gemeinnüt-zige GmbH betrieben. 2012 lag die Geschäftsführung bei Dr. Michael Brand und Dr. Frithjof Spreer. Nach der Verabschiedung von Dr. Spreer im Februar 2013 übernahm Dr. Rudolph Brosig zum 1. Juli 2013 die Position des zwei-ten Geschäftsführers.

Die wissenschaftliche Leitung des Instituts liegt bei Prof. Dr. Uwe Leprich (Leitung) und Prof. Frank Baur (Stellv.).

>> 3. Kurzportrait

Dr. Rudolph BrosigGeschäftsführer

Prof. Frank BaurStellv. wissenschaftlicher Leiter

Dr. Michael BrandGeschäftsführer

Prof. Dr. Uwe LeprichWissenschaftlicher Leiter

9. Wochenspiegel Firmenlauf 27. Juni 2013, Dillingen

Bei der 9. Auflage des Wochenspiegel Firmen- laufs durch die Dillinger Innenstadt am 27. Juni 2013 waren wieder weit über 14.000 Läufer ge-meldet. Mit dabei: 4 Teams der IZES gGmbH.

20 21


Technische Innovationen

Dr. Bodo Groß

Energiemärkte Prof. Dr. Uwe Leprich

Angewandte Solartechnik

TZSBDanjana Theis

Nachhaltiger Raum

Prof. Stefan Ochs

Stoffströme Prof. Frank Baur

Forschungsgruppen

Arbeitsfelder

Wissenschaftliche LeitungProf. Dr. Uwe Leprich, Stellvertreter Prof. Frank Baur

GeschäftsführungDr. Michael Brand, Dr. Rudolph Brosig

IZES gGmbH – Institut für ZukunftsEnergieSysteme

Ges

ells

chaf

ter /

Auf

sich

tsra

t Wissenschaftlicher B

eirat

Sozialwissenschaftliche Energieforschung

Prof. Dr. Petra Schweizer-Ries

GremienDie IZES gGmbH hat insgesamt sieben Gesell- schafter. Neben dem Land Saarland, mit rund 70 % Hauptgesellschafter, halten die Stadt- werke Saarbrücken, die VSE AG, die STEAG New Energies GmbH, die Pfalzwerke AG, die Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) des Saarlandes und die Universität des Saarlandes die restlichen Anteile von insge-samt 752.300 € Stammkapital. Die saarländische Landesregierung gewährt dem Institut eine institutionelle Förderung in Form ei-ner Fehlbedarfsfinanzierung. Diese Zuwendung wird u.a. zur Finanzierung des Eigenanteils bei Forschungsprojekten dringend benötigt und ga-rantiert so auch dauerhaft die Gemeinnützigkeit des Instituts. Diese Zuwendung macht zurzeit etwa 20 % des Institutsbudgets aus. Der Aufsichtsrat des Instituts setzt sich aus Vertretern der zuständigen Ministerien, regi-onaler Energieversorger und saarländischer Hochschulen zusammen. Die Arbeit am Institut wird durch einen wissen-schaftlichen Beirat begleitet, der 2013 neu be-rufen wurde.

StandortDer Hauptsitz des Instituts ist am IT Park Saarland in Saarbrücken. Hier sind in drei Gebäuden Geschäftsführung, Verwaltung und die Büros der wissenschaftlichen Mitarbeiter untergebracht. Das Testzentrum für Solartechnik (TZSB) ist seit Mitte 2010 ebenfalls am IT Park ansässig. Am neuen Standort stehen 15 x 30 m Prüfdach- und 150 m2 Laborfläche zur Verfügung, um diverse Prüfungen thermischer Solaranla- gen und deren Einzelkomponenten durchzu-führen. Seit Januar 2013 ist die IZES gGmbH ebenfalls mit einem Büro in Berlin vertreten. Das Büro in der Zimmerstraße 11 an der Bezirksgrenze von Berlin Mitte und Kreuzberg befindet sich u.a. in näherer Umgebung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit und ist mit öffentlichen Verkehrsmitteln gut zu erreichen.

Personalentwicklung Der Wachstumstrend im Personalbereich setzt sich weiter fort. Zum 31. Dezember 2012 wa-ren 86 Menschen im Institut tätig; davon 44 WissenschaftlerInnen aus verschiedenen Disziplinen inkl. Geschäftsführung, wissenschaftlicher Leitung und Arbeitsfeld- und Forschungsgruppenleitung, unterstützt von Sekretariat, Assistenz der Geschäftsführung und wissenschaftlichen Leitung, Öffentlichkeits- arbeit, Controlling, EDV sowie StudentInnen und Hilfskräften. Das interdisziplinär aufgestellte Team besteht u.a. aus Volkswirten, Wirtschafts-, Maschinen- bau-, Bau-, Umwelt-, Agrar- und Elektroinge- nieuren, Forstwirten, Politik- und Sozialwissen- schaftlern, Umweltjuristen, Raum- und Umwelt- planern, Geographen, Psychologen, Archi- tekten, Informatikern und Chemikern. Von besonderer Bedeutung für das Institut ist die enge Vernetzung mit Hochschulein- richtungen, insbesondere mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW). Fortge- schrittenen Studierenden passender Fachrich- tungen bieten sich in enger Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern gute Möglichkeiten, im Rahmen praktischer Studienphasen sowie Bachelor- und Master-Thesis, praxisnahe For- schung und Entwicklung während des Studi-

ums näher kennenzulernen. Aktuell werden in den Arbeitsfeldern und Forschungsgruppen auch mehrere Dissertationen zu diver- sen Schwerpunktthemen des Instituts voran- getrieben.

Mittelentwicklung Im Jahr 2012 erzielte die IZES gGmbH Netto- einnahmen (ohne Fremdleistungen) von rund 2,8 Mio. €. Die Einnahmen setzen sich aus den Drittmitteln und der institutionellen Förderung des Saarlandes zusammen.

Taus

end

Euro

Drit

tmitt

elqu

ote

3. Kurzportrait

Mittelentwicklung

Das Controlling-Team v. l.: Dörte Ewert, Nadine Schmidt, Anja Kastler

22 23


Der wissenschaftliche BeiratDie wissenschaftliche Forschung und Entwicklung des Instituts wird seit je her von einem wissenschaftlichen Beirat begleitet. Das unabhängige Gremium tagt mehrmals im Jahr und unterstützt das Institut in beratender Funktion. Mit der Aufsichtsratssitzung vom 18. März 2013 wurde der neue wissenschaftliche Beirat der IZES gGmbH bestätigt:

Dr. Dieter Attig ist seit 35 Jahren in der Energiewir tschaft tätig. Schon früh profilierte er sich als Pionier der Kraft-Wärme-Kopp- lung, die er als Vorstandsvorsitzen- der der Stadtwerke Lemgo und Aachen

vorantrieb. 2008 setzte er als Vorstands- vorsitzender der Stadtwerke Saarbrücken und Sprecher der Geschäftsführung der Versorgungs- und Verkehrsgesellschaft Saarbrücken (VVS) auch in Saarbrücken Zeichen, die zum Wiedereinstieg in die Eigenerzeugung und zum Ausbau der Kraft-

Wärme-Kopplung führten. Die IZES gGmbH konzipierte in dieser Zeit im Auftrag der VVS u.a. die Studie „Analyse eines Ausbaus der Kraft-Wärme-Kopplung in Saarbrücken“. Seit dem 01. August 2012 ist Dr. Attig Geschäfts- führer der EnergieRegion Kassel GmbH & Co. KG und auch der Energie Region Kassel Beteiligungsgesellschaft GmbH & Co. KG.

Dr. Wolfhart Dürr- schmidt war bis Ende 2012 Ministe- rialrat und Referats- leiter im Bundes- minister ium für Umwelt , Natur- schutz und Reaktor- sicherheit (BMU) in Berlin. Dabei gelang es ihm,

die Klimaschutzpolitik mit auf den Weg zu bringen und den zentralen Stellenwert der Erneuerbaren Energien für Klimaschutz und nachhaltige Entwicklung herauszu-arbeiten. Mit seiner Expertise half er, das Stromeinspeisungsgesetz zu entwickeln und zweimal zu novellieren, die Privilegierung der Erneuerbaren Energien im Baugesetzbuch

zu verankern sowie das EEG zu erarbei-ten und 2003-2005 federführend zu be-treuen. Hervorzuheben sind auch die EEG-Erfahrungsberichte, die er bis 2011 be-treute und die als Grundlage für die Novellen des EEG dienten, sowie die Initiierung einer Reihe wissenschaftlicher Untersuchungen zur Fundierung geeigneter Rahmenbedingungen für den Ausbau der Erneuerbaren Energien und die Abkehr konventioneller Energiestrukturen.

Uwe R. Fritsche ist seit 2012 Wissenschaftlicher Leiter des Internationalen Instituts für Nachhaltig- keitsanalysen und Strate- gien (IINAS GmbH), vorher war er langjäh-riger Leiter des Bereichs Energie & Klimaschutz im Büro Darmstadt des Öko-Instituts. Seine For-

schungsschwerpunkte sind Nachhaltigkeits- analysen und Szenarien, Stoffstromana- lysen und Ökobilanzen (insbesondere Biomasse), internationale Energie- und Klima- politik sowie Entwicklung von Modellen für Energie, Stoffe und Verkehr.

Prof. Dr. Volker Linneweber ist seit November 2006 P r ä s i d e n t d e r Universität des Saar- landes und ist eben-falls Mitglied des Aufsichtsrates der IZES gGmbH. Von 1972 – 1978 stu-dierte er Psycholo-

gie, Soziologie und Pädagogik an der Westfälischen Wilhelms-Universität in Münster (Westfalen). Sein Spezialgebiet ist die Umwelt- psychologie. Darüber hinaus ist Prof. Dr. Linne- weber Vertreter des Faches Psychologie in Wissenschaftlichen Beiräten diverser wissen-schaftlicher Forschungseinrichtungen und Umwelt-Instituten.

Dr. Georg Wagener-Lohse leitet seit 1993 den Aufsichtsrat der Stadtwerke Schöne- beck GmbH. Seit 1997 ist er Mitglied im Vorstand der Fördergesellschaft Erneuerbare Ener- gien e.V. (FEE) und seit 2010 ihr

Vorsitzender, sowie seit 2004 Mitglied im Vorstand des Bundesverbandes BioEnergie e. V. (BBE). Zwischen 2004 und 2008 baute er als Geschäftsführer das Centrum für Energie- technologie Brandenburg an der Branden- burgischen Technischen Universität in Cottbus auf, von 2007 bis 2010 managte er das Netzwerk der Brandenburger Biokraftstoff- produzenten. Seit 2009 ist Dr. Wagener-Lohse selbstständig im Bereich Energieconsulting tätig, seit dem Jahr 2010 hält er als Lehrbe- auftragter eine Vorlesung zum Gesamtgebiet der Erneuerbaren Energien an der Branden- burgischen Technischen Universität Cottbus.

Dr. Hans-Joachim Ziesing gilt inter-national als aner-kannter Experte für Energie und Klima- schutz. Nach lang-jähriger Leitung der Energieabtei lung im DIW Berlin ist er seit 2007 als unab-hängiger Consultant

tätig und berät neben der Bundesregierung auch Regierungen anderer Länder im Bereich Klimapolitik, speziell auch zum Emissions- handel. Seine Themenschwerpunkte sind ne-ben dem Emissionshandel energiewirtschaftli- che Analysen, Prognosen und Szenarien sowie Fragen der Ökonomie von Energiesystemen. Dr. Ziesing ist Mitglied der von der Bundes- regierung eingesetzten Kommission zum Monitoring-Prozess „Energie der Zukunft“.

3. Kurzportrait

Das Orgateam (v.l.): Margit Schygulla, Simone Trapp, Michaela Schlichter, Isabelle Mancosu,

Das EDV-Team (v.l.): Uwe Thiel, Ulrich Bechtel

Uni

vers

ität d

es S

aarla

ndes

,

dasb

ilder

wer

k - w

ww

.das

bild

erw

erk.

de

24 25

Institutsbericht 2012/2013 4. Forschung und Entwicklung

4.1 Das Arbeitsfeld Energiemärkte Im Forschungsmittelpunkt steht v.a. die leitungsgebundene Energiewirtschaft – Elektrizitäts-, Gas- und Wärmewirtschaft – mit Fragestellungen zu den ökonomischen, insti-tutionellen, rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen für die Ausgestaltung von Zukunftsenergiesytemen, zur Netz-, und Systemintegration erneuerbarer Energien so-wie zur umfassenden Systemtransformation. Hierunter fallen auch die wettbewerbliche Ausgestaltung der energiewirtschaftlichen Teilmärkte sowie die Analyse und Weiterent- wicklung von infrastrukturellen Erfordernissen und optimierten Strom-Wärme-Systemen. Das Arbeitsfeld unterstützt von Beginn an Bundes- und Landesministerien, aber auch Verbände und Unternehmen bei der Bewertung und/oder der Entwicklung und Ausgestaltung von Rahmenbedingungen und Instrumenten. Ein Beispiel ist hier die wissenschaftliche Begleitung des Bundesministeriums für Um- welt, Naturschutz und Reaktorsicherheit bei der Erstellung eines Erfahrungsberichtes gemäß

§18 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz. Im Bereich der Energieeffizienz steht die ra-tionelle Stromverwendung im Zentrum des Forschungsinteresses. Insbesondere die Bewertung und der Einsatz von Stromwärme im Niedertemperaturbereich bilden dabei seit Jahren einen Schwerpunkt. Im Hinblick auf Zukunftstechnologien und Zukunftsmärkte liegt der Fokus einerseits auf der Entwicklung und Überprüfung von Geschäftsmodellen für aktuelle und zukünf-tige Teilnehmer der unterschiedlichen energie-wirtschaftlichen Teilmärkte. Andererseits wird Elektromobilität als nachhaltige Verkehrsoption derzeit unter den Aspekten der regionalen Wertschöpfung, Potentiale und Konsequenzen für die Energiewirtschaft sowie ökologische und klimatische Auswirkungen der genutzten Technologie untersucht. In diesem Rahmen wurde durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr zum 1. März 2013 die Leitstelle Elektromobilität ins Leben geru-fen und am IZES angesiedelt.

nischen Know-how die Arbeitsfelder in vielfäl-tigen Fragestellungen ergänzen. In Zukunft geht es auch weiterhin darum, die Umsetzung der Energiewende in Politik und Gesellschaft zu forcieren. Auf viele Fragen muss noch eine Antwort gefunden werden: Wie lassen sich die Energiesysteme so trans-formieren, dass insbesondere die fluktuie-renden erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne zu prägenden Systemsäulen werden können, ohne die Versorgungssicherheit zu gefährden? Welche Rolle kann die Biomasse dabei spielen? Wie kann die Infrastruktur der Energiewende – wie insbesondere Strom- und Wärmenetze – kosteneffizient und zügig ausge-baut werden? Wie können Städte, Gemeinden und Regionen mit ihren jeweiligen Potenzialen einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit leisten? Wie kann die Akzeptanz der Bürgerinnen und Bürger für die einzelnen Bestandteile der Energiewende gesichert und gar noch gestei-

gert werden? Und welche Anforderungen wer-den an eine nachhaltige Raumplanung ge-stellt? Die IZES gGmbH wird auch in Zukunft aktiv zu diesen und weiteren aktuellen Fragestellungen arbeiten. Die zahlreichen regionalen, natio-nalen und internationalen Projekte zeigen, dass sowohl Umfang als auch Bedeutung der Vorhaben stetig wachsen. Viele nachhal-tige und innovative Projekte wirken weit über die Region hinaus und liefern damit wichtige Impulse für den Klima- und Umweltschutz auf nationaler und internationaler Ebene. Wie wichtig dabei Öffentlichkeit ist, zeigen z.B. die zahlreichen Teilnehmer des mittlerwei-le zum zweiten Mal durchgeführten Energie-Kongresses im Saarbrücker Schloss. Hier wer-den aktuelle Fragestellungen aufgegriffen, zur Diskussion gebracht und Korridore für erste Antworten ausgeleuchtet, die robuste Schritte in die richtige Richtung erlauben.

Die Energiewende ist in Deutschland verstärkt in den Fokus der öffentlichen Diskussion gerückt. Dabei geht es z.B. um die klima-freundliche und nachhaltige Gewinnung und Nutzung von Energie, die Förderung erneuer-barer Energien u.a. durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), den Abschied von der Atomenergie und die damit zusammen-hängende dringliche Frage nach einer sicheren Endlagerung oder auch das Thema Elektro mo-bilität, um nur einige wenige zu nennen. Die IZES gGmbH hat zu vielen dieser und wei-terer Fragestellungen in der Vergangenheit aktiv wissenschaftlich gearbeitet und seit der Gründung 1999 einen Forschungskorridor ent-wickelt, der sich schon immer den Zielen der Energiewende verpflichtet fühlte. Seit nunmehr 14 Jahren erarbeitet IZES als unabhängiges Forschungsinstitut Konzepte und Strategien, um die Ziele der Energiewende regional, natio-nal und international realisieren zu können. So hat das Institut zum einen die Rahmen be-

dingungen und Instrumente zur Unterstützung des Ausbaus der erneuerbaren Energien und zur Förderung der Energie- und Ressourcen-effizienz kontinuierlich analysiert und weiterent-wickelt, zum anderen konkrete Umsetzungs-instrumente für Kommunen, Stadtwerke und weitere Marktakteure konzipiert, die geeignet sind, die Ziele der Energiewende zu befördern. Der Fokus liegt dabei stets auf einer inte- grierten Betrachtung erforderlicher nationa-ler Impulse im Kontext mit regionalen, umset-zungsorientierten Maßnahmen. Die Forschungsaktivitäten bündeln sich insbe-sondere in den beiden Arbeitsfeldern Energie-märkte und Stoffströme, die gerade bei der Zusammenschau von energie- und stoffstrom-bezogenen Fragestellungen Synergien her-vorbringen, wie sie in dieser Form kaum ein zweites Institut in Deutschland aufweist. Wichtige Beiträge liefern in diesem Rahmen auch die Forschungsgruppen des Instituts, die mit ihrem sozialwissenschaftlichen und tech-

>> 4. Forschung und Entwicklung

26 27


Laufzeit: 01.07.2012 – 31.12.2012 Kontakt: Eva Hauser, [email protected], Prof. Dr. Uwe Leprich, [email protected] Der angestrebte Umbau der Energieversorgung hat den Charakter eines Paradigmenwechsels, da er die Rationalität des Stromsystems voll-ständig verändern wird. Die Kompassstudie im Auftrag von Bundesverband Erneuerbare Energie e.V. & Greenpeace Energy eG bie-tet einen systematischen Überblick über die wesentlichen Herausforderungen bei der Systemtransformation des Stromsektors: Die fluktuierenden Erneuerbaren Energien (FEE) Wind und Photovoltaik sowie teilwei-se Laufwasser werden zu den prägenden Systemsäulen. Dabei sind sie als nicht brenn-stoffbasierte Stromerzeugungstechnologien sehr emissionsarm, weisen kaum laufende oder externe Kosten auf und genießen eine

hohe gesellschaftliche Akzeptanz. Die FEE erzeugen Strom annähernd grenzkostenfrei und mit zumeist hohen Fixkosten (Investitions- und Kapitalkosten). Daher benötigen sie wäh-rend der gesamten Transformationsphase des Stromsystems geeignete, hinreichende und verlässliche Refinanzierungsmechanismen. Die FEE benötigen im neuen Stromsystem vielfältige Flexibilitätsoptionen zur Über- brückung kurz-, mittel- und langfristiger An- gebotslücken und -überschüsse. Die Flexibi- litätsoptionen haben dementsprechend eine „dienende“ Funktion und müssen sich den Anforderungen der FEE anpassen. Zu diesen Flexibilitätsoptionen zählen erdgasbetriebene Gas-und-Dampf- sowie Gasturbinenkraftwerke und andere fossile Bestandsanlagen (ggf. nach Retrofit), Kraft-Wärme-Kopplungs-Anla- gen, verbrauchsseitige Maßnahmen (Demand-Side-Management), Biomasse-Anlagen sowie

4. Forschung und Entwicklung

mittelfristig Speicher und die im Ausland er-zeugte regenerative Energie im Rahmen des europäischen Verbundes. Um dem Einsatz der Flexibilitätsoptionen gerecht werden zu können, sollten bereits kurzfristig die Dispatchmärkte an die Gegebenheiten des zukünftigen Stromsektors (wie z.B. durch verkürzte Fristig- keiten der Märkte) angepasst werden. Perspek- tivisch erscheint ein Mechanismus für die Vergütung von Kapazitätsvorhaltung für Flexi- bilitäts optionen notwendig. Weiterhin werden verschiedene (Typen von) Erzeugungsanlagen, so genannte Must-Run-Funktionen, zur Aufrechterhaltung der System- stabilität, z.B. zur Spannungshaltung benö-tigt, die sukzessive von den (F)EE übernom-men werden sollten. Auch hier gilt es, entspre-chende Anreize zu setzen. Zusammengefasst gilt es, das künftige Energie- system auf die Anforderungen der FEE einzu-stellen. Und dies wird deutlich kosteneffizienter, als die FEE in den bestehenden Markt zu „drü-cken“.

Die MitarbeiterInnen des Arbeitsfeldes Energiemärkte. Hintere Reihe, v.l.: Patrick Hoffmann, AF-Leiter Prof. Dr. Uwe Leprich, Alexander Zipp, Martin Luxenburger, Andreas Weber, Juri Horst, Lars Grote, Guillem Tänzer, Hermann Guss, Dr. Uwe Klann. Vordere Reihe, v.l. Eva Hauser, Barbara Dröschel, Alesia Scharoch, Katherina Grashof, Matthias Sabatier, Christoph Schneider

Laufzeit: 01.08.2009 – 31.03.2013 Kontakt: Juri Horst, [email protected] Gemeinsam mit den Forschungsinstituten Ecofys Germany GmbH, Fraunhofer ISI, Öko-Institut Freiburg und Prof. S. Klinski von der Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin hat die IZES gGmbH das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit bei der Erstellung eines Erfahrungsberichtes gemäß § 18 Erneuerbare-Energien-Wärme- gesetz wissenschaftlich begleitet. Das erst-mals zum 1. Januar 2009 in Kraft getretene Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz schreibt vor, dass Eigentümer neuer Gebäude einen Teil ihres Wärme- und Kältebedarfs aus er-neuerbaren Energien decken müssen. Das gilt für Wohn- und Nichtwohngebäude, deren Bauantrag bzw. -anzeige nach dem 1. Januar 2009 eingereicht wurde. Mit der Novellierung

zum 1. Mai 2011 gilt die Nutzungspflicht nicht nur für Neubauten, sondern auch bestehen-de öffentliche Gebäude. Das Forschungskonsortium hat in fast glei-cher Konstellation bereits zu der Idee eines Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes Mitte des letzten Jahrzehnts geforscht und konn-te seine Erfahrungen daraus in die Begleit- forschung mit einbringen. Aus der Begleitfor- schung zum Erfahrungsbericht konnten be-reits Beiträge in die kleine Novelle mit ein-fließen. Die Kernelemente der Forschung betrafen Aussagen zu den Erfahrungen mit dem Gesetz sowie Handlungsempfehlungen zu dessen Weiterentwicklung. Die IZES gGmbH war inhaltlich insbesondere zu Wärmenetzen, Tiefengeothermie und Wärme- pumpen tätig. Darüber hinaus wurden mit-tels Gebäudesimulationen standardisier-te Gebäudetypen abgebildet, anhand de-

Kompassstudie Marktdesign Leitideen für ein Design eines Stromsystems mit hohem Anteil fluktuierender Erneuerbarer Energien

Begleitforschung zur Erstellung eines Erfahrungsberichtes gemäß § 18 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz

28 29


Laufzeit: 01.09.2011 – 31.12.2013 Kontakt: Hermann Guss, [email protected] Der Ausbau der erneuerbaren Energien (EE) wird derzeit durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert und sichergestellt. Kurzfristiges Ziel des Gesetzes ist es, den Anteil der EE an der Stromerzeugung bis 2020 auf 35 % zu steigern und langfristig (2050) diesen auf mindestens 80 % weiter zu erhö-hen. Die EE-Strommengen sind dafür in das Stromversorgungssystem zu integrieren. In den politischen und wissenschaftlichen Diskussionen gibt es diesbezüglich verschiedene Ansätze, wie eine Integration der erneuerbaren Energien zu verstehen ist bzw. diese ausgestaltet werden kann. In finaler Konsequenz bedeutet dies für Deutschland eine komplette Transformation des bestehenden Stromsystems. Aufgrund der recht eingeschränkten EE-Potenziale für Biomasse, Laufwasser und Geothermie wird die zukünf-tige Stromerzeugung maßgeblich von Windkraft und Photovoltaik geprägt werden. Um deren fluktuierende Erzeugung werden sich verschie-denste Ausgleichsoptionen gruppieren und mit-tel- bis langfristig wird das Design der aktuellen Strommärkte geändert werden müssen bzw. diese durch neue Märkte ergänzt werden. In der IZES-Studie werden zusammen mit der Transferstelle Bingen und den Stadtwerken Trier Vermarktungsoptionen dezentraler EE–Anlagenverbünde näher untersucht und be-wertet. Dafür werden EE-Anlagen und de-ren erwarteter Ausbau in der Region Trier unter Berücksichtigung technischer, wirtschaft-licher und rechtlicher Rahmenbedingungen betrachtet. Dies schließt eine Überprüfung auf Kompatibilität mit den Anforderungen eines zukünftigen Stromsystems ein. Aus den Ergebnissen der Untersuchungen wird zum ei-nen eine Strategie für die Stadtwerke Trier ent-wickelt und zum anderen deren Auswirkungen auf das Gesamtsystem bewertet. Weiterhin wer-den abschließend Vorschläge für eine mögliche Weiterentwicklung des EEGs und gegebenen-

falls weiterer Rahmenbedingungen abgeleitet und dargestellt. Gefördert durch:

Instrumente und Methoden zur Strom- effizienz – Praxistests

Laufzeit: 01.09.2012 – 31.08.2013 Kontakt: Patrick Hoffmann, [email protected]

Nach dem Energiekonzept der Bundesregierung soll der Stromverbrauch im Vergleich zu 2008 bis 2020 um 10 % und bis 2050 um 25% ver-mindert werden. Um dieses Ziel zu errei-chen, ist eine absolute Stromeinsparung von ca. 54 Terrawattstunden notwendig. Angesichts der absehbaren Steigerung der strombenötigenden Anwendungen, z.B. in IT- und IT-nahen Bereichen, bedingt dies eine verstärkte Umsetzung der existierenden Stromeinsparpotenziale in allen Bereichen der Gesellschaft. Aus diesem Grund hat das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) im Oktober letzten Jahres die Stromspar-

rer die Wirtschaftlichkeit der im EEWärmeG geforderten technischen Vorgaben ge-prüft werden sollte. Aus der bisherigen Nutzung der technischen Optionen seit Inkrafttreten des Gesetzes, aus dem tech-nischen Fortschritt und den Erfahrungen aus dem Vollzug wurden hinsichtlich den kli-mapolitischen Zielen, den Anteil erneuer-barer Energien am Endenergieverbrauch für Wärme und Kälte bis 2020 auf 14 % zu er-höhen, Anpassungsvorschläge erarbeitet und dem BMU vorgeschlagen. Der wissenschaftliche Bericht ist gegenwär-tig noch nicht veröffentlicht, weshalb an dieser Stelle noch nicht tiefer zu den Arbeiten einge-gangen werden kann. Der Erfahrungsbericht der Bundesregierung zum Erneuerbare-Ener- gien-Wärmegesetz ist aber bereits veröffent- licht und wurde durch das Bundeskabinett be-schlossen.Im Auftrag:

initiative ins Leben gerufen. Die Kampagne bietet privaten Haushalten und Unternehmen eine Vielzahl von Informations- und Beratungs- angeboten und bündelt zahlreiche Initiativen und Aktivitäten auf dem Feld der Strom- verbrauchsberatung unter einem Dach. Eines dieser Initiativen ist das Projekt „Instru- mente und Methoden zur Stromeffizienz – Praxistests“, das unter dem Namen „Unter- nehmen Stromsparen“ in fünf Regionen Deutschlands durchgeführt wird. Projektpartner sind, neben dem IZES, die Energieagenturen aus Berlin (BEA), Nordrhein-Westfalen und Hessen sowie die Bremer Energiekonsens GmbH. Pro Region werden 25 Unternehmen bera-ten. Hierzu kommt ein Energieberater in je-des Unternehmen und untersucht die-ses auf Stromeinsparpotentiale im Bereich der Querschnittstechnologien. Dies sind Technologien, die branchenübergreifend zum Einsatz kommen, z.B. Druckluftanlagen, Pumpen oder Beleuchtung. Im Anschluss an die Begehung erhalten die Unternehmen ei-nen Beratungsbericht mit Verbrauchsanalyse sowie konkreten Einsparvorschlägen inkl. Prioritätenliste. Die Teilnahme am Projekt so-wie die Beratung sind für die Unternehmen kostenlos. Setzt ein Unternehmen innerhalb der Projektlaufzeit einen oder mehrere der Maßnahmenvorschläge um, erhält es obendrein einen Umsetzungszuschuss. Die IZES gGmbH hat, neben der Beratung von 25 Firmen, ein Auswertungstool entwickelt, das alle Projektpartner zur Verbrauchsauswertung sowie zur Berechnung der Einsparpotentiale und Wirtschaftlichkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen einsetzen. Zudem wertet IZES die Gesamtergebnisse des Projekts für BEA und BMU aus. Gefördert durch:

Systemintegration, Ausbau und Vermarktungschancen Erneuerbarer Energien im Bereich von Stadtwerken - Fallstudie am Beispiel der Stadtwerke Trier

30 31


Masterplan 100 % Klimaschutz: „Land schaf(f)t Klimaschutz – Klimaschutz im Rahmen der StadtLandVerflechtungen am Beispiel des UNESCO – Biosphärenreservats Bliesgau

Laufzeit: 01.01.2013 – 30.06.2014 Kontakt: Sonja Kay, [email protected], Katja Weiler, [email protected] Biosphärenreservat Bliesgau ist eine von 19 Regionen, die das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) im Rahmen des Förderprogramms „Masterplan 100% Klimaschutz“ hinsicht-lich der Entwicklung zukunftsweisender Klimaschutzstrategien ausgewählt hat. Das Projekt „Land schaf(f)t Klimaschutz – Klimaschutz im Rahmen der Stadt-Land-Verflechtungen am Beispiel des UNESCO – Biosphärenreservats Bliesgau“ will in den nächsten vier Jahren wichtige Impulse zur nachhaltigen Regionalförderung im Sinne des Klimaschutzes setzen. Zusammengeschlossen haben sich hierzu die Kommunen Blies kastel, Gersheim, Homburg, Kirkel, Kleinblitters dorf sowie der Saarpfalz-Kreis unter Federführung der Stadt St. Ingbert und unter Beteiligung des Biosphärenzweckverbands Bliesgau. Aufbauend auf den bisherigen Klima-schutzaktivitäten der Region soll in einer er-sten Phase ein ganzheitliches Konzept ent-wickelt werden, das neben den Aspekten des Klimaschutzes und der Ressourcenschonung insbesondere die Teilbereiche erneuerbare Energien, energetische Gebäudesanierung und -management sowie Mobilität und Verkehr adressiert. Die Herausforderung im Bereich der erneuerbaren Energien liegt dabei insbe-sondere in der Vereinbarkeit eines Ausbaus

mit den naturschutzfachlichen Anforderungen eines Biosphärenreservates. Gemeinsam mit der Saar-Lor-Lux Umwelt-zentrum GmbH sowie dem Büro ATP Axel Thös PLANUNG wird die IZES gGmbH von Januar 2013 bis Juni 2014 einen entsprechenden „Masterplan“ entwickeln. Dieser umfasst die Teilbereiche I. Energie- und ressourcen-orientierte Bestands- und Potenzialanalyse, II. Entwicklung und Bewertung von Maßnahmen, III. Strategie hinsichtlich der Umsetzung und Finanzierung der Maßnahmen. Der Masterplan wird in enger Zusammenarbeit mit der Bevölkerung, der Leader-LAG und den Kommunen erarbeitet. Alle Maßnahmen wer-den in einem neu installierten Klimaschutzrat diskutiert und bis zur Umsetzbarkeit weiterent-wickelt. Der durch einen Klimaschutzmanager moderierte Klimaschutzrat vereint wichtige Akteursgruppen der Region und versteht sich als Schnittstelle zwischen Kommunen, Bevölkerung, Unternehmen, Organisationen und Biosphärenzweckverband. Das Biosphärenreservat Bliesgau eignet sich als Modellregion insbesondere für eine nach-haltige Entwicklung, da hier die Vereinbar- keit von Klima-, Naturschutz und Wirtschaftsför- derung mit modellhaften und innovativen Lösungsansätzen aktiviert werden kann. Neben den Aspekten der Bewusst seinsbildung

4.2. Das Arbeitsfeld Stoffströme Stoffstrommanagement setzt im Hinblick auf ökologische und ökonomische Wert schöpfungs-potenziale eine detaillierte Kenntnis von Stoff- und Materialströmen voraus. Es ist ausge-richtet an der Maxime der Nachhaltigkeit und berücksichtigt räumliche, soziale, ökologische und wirtschaftliche Belange. Die energetische und die stoffliche Biomassenutzung sind da-bei neben klassischen Bereichen wie die der Kreislaufwirtschaft als ein Teilsegment eines in-tegrierten Stoffstrommanagements zu sehen. Vor diesem Hintergrund ist das Arbeitsfeld der-zeit schwerpunktmäßig in folgenden Sektoren aktiv:

Erarbeitung von regionalen und trans na-tionalen Bioenergie- sowie Nullemis sions-strategien

Analyse, Bewertung und Optimierung von Prozessketten, Stoffströmen und Flächen-nutzungskonzepten im Bereich Biomasse (stoffliche / energetische Nutzung)

Erstellung sowie Bewertung von Stoff-strom analysen / Stoffstrom manage ment -konzepten und Ökobilanzen bzw. Öko-effizienz analysen und Lebens weg analysen;

Berechnung von THG-Min derungs poten-zialen

Praxisorientierte Initiierung, Unterstützung und wissenschaftliche Begleitung von kon-kreten regionalen Projekten

Entwicklung und Etablierung von zum Teil grenzüberschreitenden Netzwerken

Erstellung von Klimaschutzkonzepten z.B. im Rahmen der Klimaschutzinitiative des BMU

Entwicklung und Analyse von kommunalen Strategien z.B. im Bereich des dezentralen Energiemanagements

Entwicklung und Bewertung regionaler Abfall- und Bioenergiestrategien (für Kommunen, Landkreise und Bundesländer)

Ressourcenschonung und Abfall-/Kreis-laufwirtschaft im Kontext der Nachhaltigkeit und des Klimaschutzes in Entwicklungs- und Schwellenländern

Versuchsanlage zur Aufbereitung und Analyse fester Biomasse

Versuchsfermenter zur Vergärung und Analyse von Biomasse

Rechnergestützte Datenverarbeitung

Die MitarbeiterInnen des Arbeitsfeldes Stoffströme: Hintere Reihe v.l.: Manuel Trapp, Beate Faßbender, Florian Noll, Katharina Laub, Mike Speck, Mikael Springer, Michael Porzig, Cornelia Vogler, Bernhard Wern. Vordere Reihe v.l.: AF-Leiter Prof. Frank Baur, Sonja Kay, Claudia Ziegler, Katja Weiler, Marion Graupner, Nadja Carius

und Szenarienmodellierung u.a. mit der Software umberto® bzw. geografischen Informationssystemen

Die Bandbreite der Vorhaben des Arbeitsfeldes Stoffströme reicht von praxisnahen Vorhaben im Bereich der Projektumsetzung bis hin zu um-fangreichen wissenschaftlichen Groß projekten im Kontext der angewandten Forschung.

Neben kommunalen, regionalen und natio-nalen Projekten in Deutschland werden da-bei unterschiedliche Themenstellungen in eu-ropäischen Verbundprojekten sowie – mit den Schwerpunkten Asien und Afrika – im außer-europäischen Rahmen bearbeitet. Das Arbeits-feld ist in diesem Zusammenhang Koopera-tions partner von renommierten Instituten und Universitäten.

32 33


Aufbau des Projektes und Zusammenspiel der verschiedenen Arbeits pakete auf nationaler sowie kommunaler Ebene.

sind dabei insbesondere technische und or-ganisatorische Modelle zur klimaschonenden Nutzung regionaler energetischer Ressourcen zu erarbeiten, die neben den Bedürfnissen der Menschen auch die von Natur und Landschaft einbeziehen. Nach Vorlage und Beschlussfassung des Master- plans liegt der Fokus der zweiten Phase auf einer starken Integration der Bevölkerung u.a. durch Öffentlichkeitsarbeit sowie einer strin-genten Umsetzung der geplanten Maß nahmen. Das Gesamtprojekt läuft bis Ende 2016.

KomInteg – Nachhaltige Integration von Bioenergiesystemen im Kon text einer kommunalen Entschei dungs fin dung (2012-2014) Laufzeit: 01.10.2012 – 30.09.2014 Kontakt: Bernhard Wern, [email protected], Florian Noll, [email protected]

Verbundprojekt des Wuppertal Instituts, des Fraunhofer Instituts UMSICHT und der IZES gG-mbH im Rahmen des BMU-Förderprogramms ‚Energetische Biomassenutzung‘ Als Schlüsselakteur für die Energiewende und speziell für die Systemintegration der Bioenergie spielt die Kommune eine beson-ders wichtige Rolle bei der Umsetzung nach-haltiger Bioenergieprojekte. Sie tritt nicht nur als Entscheidungsträger auf (z.B. für die Flächennutzungs- und Bauleitplanung), son-dern auch als Flächeneigner, Bioenergienutzer (z.B. in kommunalen Liegenschafen) und als möglicher Bereitsteller biogener Stoffströme (z.B. Grünschnitt, Abfälle).

Aufgrund der problematischen Haushaltslage in den Kommunen, den insgesamt kaum aus-geprägten Managementstrukturen und den zu-meist unzureichenden Kenntnissen von regio-nalen Stoff- und Energieströmen, werden die vorhandenen Bioenergiepotenziale bislang oft-mals nur unzureichend genutzt. Daher sollen die kommunalen Erfordernisse und Effekte ei-ner nachhaltig ausgebauten Bioenergienutzung regionstyp- und akteursbezogen dargestellt und analysiert werden. Dies erfolgt durch die Kategorisierung der unter-schiedlichen regionalen Ausgangssituationen auf Grundlage ausgewählter Faktoren (z.B. re-gionalisierte Bioenergiepotenziale, Zentralität, Einwohnerdichte, infrastrukturelle Ausstattung, Wirtschaftskraft und Zukunftsfähigkeit einer Kommune) mit Hilfe der Clusteranalyse. Durch die Clusterung der Kommunen kön-nen typische kommunale Stoff- und Ener-gie systeme modelliert und kommunale Handlungs möglichkeiten zur nachhaltigen Bioenergienutzung abgeleitet werden. Neben vorhandenen regionalen Planungs- und Finanzierungsinstrumenten werden dabei insbesondere infrastrukturelle so-wie akteursstrukturelle Fragestellungen be-trachtet. Zudem finden auch vorhandene Entscheidungskompetenzen und kommu-nale Interessenslagen bei der Analyse der Kommunencluster Berücksichtigung. Zudem werden die wichtigsten (technischen) Bioenergiepfade auf die kommunalen Cluster übertragen und in ihrer Umsetzbarkeit über-prüft. Hierbei wird insbesondere die Umsetzung von biogenen Wärmenetzen im Kontext der zukünftigen Wärmebedarfe diskutiert und eine regionalspezifische Differenzierung der Ausbaupotenziale biogener Wärmenetze im Sinne orientierender Wärmeatlanten unter Nutzung externer Quellen (z.B. Wärmeatlas Baden-Württemberg) vorgenommen. Als Ziel des Projektes sollen die bestehen-den und zukünftigen Herausforderungen und Handlungsbedarfe aus Sicht einer Kommune (Ausbau der Infrastruktur, regio-nale Finanzierungsmöglichkeiten, kommu-nale Planungsinstrumente, Vernetzungs- und Kommunikationsstrukturen, etc.) abgelei-

tet und eingeordnet werden. Zudem soll die Bedeutung der Biomasse im Rahmen überge-ordneter Energieszenarien bewertet und ent-

sprechende Empfehlungen zur Anpassung der nationalen Zielsetzungen im Bereich der Bioenergienutzung gegeben werden.

Gefördert durch: Wissenschaftlich begleitet von:

Koordiniert von:

34 35


ECOBIOGAZ Laufzeit: 09.01.2013 – 30.12.2014 Kontakt: Claudia Ziegler, [email protected] Das Projekt ECOBIOGAZ basiert auf dem 2012 ausgelaufenen INTERREG IV-A Projekt OPTIBIOGAZ (Optimierte und inte-grierte Verfahren zur Biogasproduktion in der Landwirtschaft). Die dort initiierten Koopera-tionen werden innerhalb der wissenschaft-lichen Einrichtungen und mit den beteiligen Pilotanlagen in der Großregion fortgeführt. Das gesetzliche und wirtschaftliche Umfeld zur Errichtung von Biogasanlagen ist in den vier Ländern der Großregion (Belgien, Luxemburg, Frankreich und Deutschland) sehr unterschied-lich. Dies wird u.a. in der unterschiedlichen Ausbaugeschwindigkeit deutlich. Deutschland nimmt mit mehr als 7.500 auf das gesamte Bundesgebiet verteilten Biogasanlagen eine Vorreiterstellung ein. Über das Projektgebiet verteilt befinden sich ca.: 70 Anlagen im deutschen Projektgebiet

(Saarland und Teile Rheinland-Pfalz), 29 Anlagen in Luxemburg, 17 Biogasanlagen in Wallonien, in den französischen Departements Meurthe

et Moselle und Moselle werden lediglich 2 Anlagen betrieben.

Ziel des Projektes ist es, auf Basis der in OPTIBIOGAZ erzielten technischen und öko-logischen Erkenntnisse der Biogaserzeugung und deren ökologischen Auswirkungen, die Bio- gasanlagen vor dem Hintergrund verschie-dener Fördersysteme und weiterer politischer Rahmenbedingungen ökonomisch zu betrach-ten. Ziel ist die Optimierung der finanziellen Rahmenbedingungen für bestehende und zu planende Biogasanlagen in der Großregion. Im Hinblick auf die Identifizierung der im Bereich der Biogaserzeugung bestehenden Hin der nisse und mit dem Ziel der Untersuchung von Optimierungsmöglichkeiten werden im Rahmen des Projektes ECOBIOGAZ folgende Schwer punkte bearbeitet: Aktualisierung, Analyse und Vergleich der je-

Null-Emissions-Gemeinden als stra-tegische Zielsetzung für eine nach-haltige Landnutzung Laufzeit: 01.06.2011 – 31.05.2016 Kontakt: Mike Speck, [email protected], Manuel Trapp, [email protected]

Das Projekt „Null-Emissions-Gemeinden als strategische Zielsetzung für eine nach-haltige Landnutzung“ ist ein Verbund-Forschungs projekt im Rahmen der Förder maß- nahme „Nachhaltiges Landmanagement“ des Bundesministeriums für Bildung und For-schung (BMBF). Das Forschungsvorhaben steht im Kontext sich verstärkender Wechselwirkungen zwischen na-türlichen und sozio-ökonomischen Systemen und deren spürbare Auswirkungen in der Kulturlandschaft. Besonders deutlich wird dies in der Landnutzung, welche als unmittelbare Schnittstelle von zunehmend konkurrierenden Nutzungsansprüchen und Folgewirkungen di-rekt betroffen ist. Dabei spiegeln sich in der Landnutzung nicht nur lokale/regionale und bundesweite Rahmenbedingungen wider, son-dern zunehmend auch globale Auswirkungen und Abhängigkeiten, wie z.B. die internatio-nalen Rohstoffmärkte und deren Koppelung (fossile Energieträger mit landwirtschaftlichen Rohstoffen), oder der Klimawandel. Zusätzlich stellen wirtschaftliche, demogra-phische und klimatische Veränderungen Regionen bzw. Kommunen vor völlig neue Herausforderungen und erfordern ein kon-sequentes Umdenken und Handeln. Eine wichtige Handlungsoption bildet hier die ef-fiziente Ausgestaltung lokaler Stoff- und Energieströme zur nachhaltigen Versorgung der Bevölkerung und der lokalen Wirtschaft mit Nahrungsmitteln, Energie und Rohstoffen. Bislang basiert die Ver- und Entsorgung

von Regionen häufig auf benachbarten und/oder überregionalen Systemen. Die in der Region vorhandenen lokalen Ressourcen und Substitutionspotenziale werden kaum oder nur ineffizient genutzt. Hierdurch fließen große Mengen finanzieller Mittel aus der Region ab und führen zu einem stetigen Verlust der loka-len Kauf- und Wirtschaftskraft. Um diesbezüglich ein Umdenken zu initiieren und um neue Managementstrukturen zu eta-blieren, wird die Strategie der Null-Emissions-Gemeinden zu Grunde gelegt und zu einem integrativen, holistischen Ansatz für ein nach-haltiges Landmanagement weiter entwickelt. Die Vision ‚Null Emission‘ als Zielgröße bedeu-tet hierbei eine kontinuierliche Optimierung von Energie-, Stoff- und Finanzflüssen in betriebs-wirtschaftlich und regional sinnvoll abgrenz-baren Systemen. Als Modellregionen wurden die rheinland-pfäl-zischen Verbandsgemeinden Sprendlingen-Gensingen und Rockenhausen ausgewählt. Zwei Modellkommunen, die hinsichtlich ihrer kommunalen Entwicklung unterschiedlich ge-prägt sind. So steht Sprendlingen-Gensingen für eine wirtschaftlich starke Zuzugsregion im „Speckgürtel“ der Landeshauptstadt Mainz, während Rockenhausen eine strukturschwa-che Abwanderungsregion darstellt, die massiv vom demografischen Wandel betroffen ist. Das praxisorientierte Forschungsprojekt gliedert sich in die Teilprojekte „Null-Emission“, „Wasser“, „Abfälle und Sekundär rohstoffe“, „Energie“, „Landnutzung“ und „Kultur land schafts-

management“ und „Rechtliche Rahmen-bedingungen“. In den jeweiligen Teil projekten werden ganzheitliche Strategien für ein ak-tives und nachhaltiges Management von Stoff- und Energieströmen erarbeitet. Hierzu müssen neue Managementstrukturen ge-schaffen und bestehende soziale sowie tech-nische Infrastrukturen völlig neu durchdacht werden. Durch die intensive Vernetzung der Teilprojekte untereinander werden in den be-trachteten Verbandsgemeinden Werkzeuge, konkrete Handlungsstrategien und innovative Projektbeispiele erarbeitet, welche durch an-dere Kommunen und Regionen zur Einführung von Null-Emissions-Strategien mit dem Ziel eines nachhaltigen Landmanagements über-nommen werden können. Damit wird eine Überführung der generierten Ergebnisse in die Praxis eingeleitet. Die IZES gGmbH ist im Rahmen des Gesamt-projektes maßgeblich für das Teilprojekt „Ab-fälle und Sekundärrohstoffe“ verantwortlich. Mehr Informationen finden Sie auf der Pro jekt-homepage: www.null-emissions-gemeinden.de und unter www.izes.de

Gefördert vom:

36 37


Quelle: Biorecycle sarl

weiligen gesetzlichen Rahmenbedingungen und deren Auswirkungen auf die Aus ge-staltung / den Betrieb von Biogasanlagen

Wirtschaftlichkeitssimulationen auf Basis von Realdaten aus den Pilotanlagen

Entwicklung eines universellen Wirt schaft-lichkeits-Bewertungstools für Klein biogasanlagen

Untersuchung von alternativen Biogasver- wertungsoptionen: Biogas auf be reitung und -einspeisung, Biogas spei cherung mit be-darfsorientierter Verstromung, etc.

Betrachtungen von bestehenden Biogas-anlagen zur Optimierung von mangelhaften Wärmekonzepten

Optimierung der Substratversorgung über den Anbau von Zwischenfrüchten

Untersuchung der gesetzlichen Einstufung der Gärreste im Hinblick auf eine Vereinfachung deren Handhabung im landwirtschaftlichen Betrieb (u.a. Nitratrichtlinie, etc.)

Konsolidierung des Austauschs zwischen den wissenschaftlichen Einrichtungen der Großregion im Biogassektor

Informationsveranstaltungen, Organisation von Workshops, Besichtigungen, etc.

Einbindung der Bildungseinrichtungen der Großregion

Die MitarbeiterInnen der Forschungsgruppe Nachhaltiger Raum: Hintere Reihe, v.l.: FG-Leiter Prof. Stefan Ochs, Paul Schmitz. Vordere Reihe, v.l. : Katrin Fischer, Kim Ahrend

4.3 Die Forschungsgruppe Nachhaltiger Raum

Die Forschungsgruppe Nachhaltiger Raum unter der Leitung von Prof. Stefan Ochs der HTWdS, (Lehrgebiete Entwerfen, Konstruktion, Räumliche Gestaltung, Masteratelier ‚Konver- sion und Stadt’ im Masterstudiengang der Schule für Architektur Saar) ist die Erweiterung des Arbeitsfeldes Gebäude. Forschungsinhalte betreffen Themen nachhal-tiger Entwicklungen unter gleichgewichtiger Beachtung sozialer, ökologischer und ökono-mischer Aspekte im Raum, die in der Regel aus dem demografischen und strukturellen Wandel sowie den aktuellen Anforderungen der Versorgung resultieren. Daraus abgeleitet können folgende Teil- themen Faktoren der Raumgestaltung sein: Energieformen, Mobilitätsformen, Infrastruk- turen, soziale Indikatoren, also der Mensch im Mittelpunkt der Betrachtung. Der heutige hohe Stellenwert des Wiederverwer- tens, unter den Stichworten Reduce, Reuse, Recycle zusammengefasst, ist weiterer the-matischer Forschungsschwerpunkt und Anknüpfungspunkt für Synergien mit den an-deren Arbeitsfeldern des Instituts. Es werden sowohl reine Forschungsszenarien wie auch konkrete Projekte im Bereich der Landes- und Kommunalentwicklung wie auch in den Bereichen der energetischen Stadt- und Objektsanierung (z.B. integrierte energetische Objekt- und Quartierskonzepte und deren Förderszenarien) für öffentliche oder private Auftraggeber erarbeitet. Als Beispiel dafür kann ein Projekt gelten, das sich um den problematischen Immo- bilienbestand der Region, zwischen 1970 und 1980 erbaut, kümmert. Im Prozess wer-den innerstädtische Potenziale des Wohnens für ältere Menschen untersucht, die zurzeit noch in den ländlichen, renovierungsbedürf-tigen Häusern wohnen, aber im Alter gerne in die Stadt (zurück) ziehen würden. Ein sol-ches Projekt vereint viele der vorgenannten Aspekte der nachhaltigen Entwicklung von

städtischem und ländlichem Raum, wie z.B. die Themenfelder Mobilität, Energie, Infrastruktur, demografischer, struktureller und sozialer Wandel sowie die klassischen hochbaulichen Aspekte des nachhaltigen Konstruierens, energetischen Sanierens und Materialität. Die Forschungsgruppe kann interdisziplinär und synergetisch, mit externen Partnern oder innerhalb des IZES, Projektideen entwickeln, Projekte durchführen oder sich an Projekten anderer beteiligen.

Energieeffizienz für Gebäude: Ein Rückblick Seit 2005 wurden für die WOGE Saar für insgesamt 60 Gebäude mit insgesamt 910 Wohneinheiten Sanierungskonzepte er-stellt und Sanierungsmaßnahmen beglei-tet. Bis auf einige Ausnahmen wurden KfW-Effizienzhäuser beantragt. Eine genaue Berechnung der eingesparten Energiemengen wurde bisher noch nicht aufgestellt, aber legt man eine mittlere Wohnungsgröße von 60 m²

zugrunde und eine eingesparte Energie- menge von 60 kWh/(m² a), so ergibt sich eine Gesamteinsparung von jährlich ca. 3.300 MWh. Dies führt bei einer ange-nommenen Volllastbenutzungsdauer von 1700 h/a zu einer Verringerung der benötigten Heizleistung von ca. 1,9 MW. Des Weiteren erstellte die Forschungsgruppe für die GBS Saarlouis und die StWB Wohnen GmbH für 6 Gebäude mit insgesamt 53 Wohneinheiten Sanierungskonzepte, die im Anschluss saniert wurden. Im Bereich Nichtwohngebiete wurden für unterschiedliche Auftraggeber vielfältige Projekte im Bereich Sanierung und Neubau durchgeführt, von denen z.B. Sanierung und Neubau für das Landesamt für Umwelt- und Arbeitsschutz (LUA) (Sanierungskonzept mit Pelletheizung) und die Kreissparkasse, Filiale Wallerfangen, umgesetzt wurden. Neben Detailberatungen wie Wärmebrückenbe- rechnungen beschäftigte sich die Forschungs- gruppe auch mit Energiekonzepten im Bereich Stadt/Quartier/Gewerbe unter an-derem für Pétange (Luxemburg), Drahtwerk Nord in St. Ingbert und im Rahmen der Energiestudie 2020 für St. Ingbert. Ein etwas exotisches Arbeitsgebiet - noch aus dem Arbeitsfeld Energiesystemtechnik stammend - ist die Bearbeitung von Energie- konzepten für Gewerbe- und Industriebetriebe. Hier wurden in den vergangenen Jahren eini-ge Konzepte für Krankenhäuser, die metall-verarbeitende Industrie und die Lebensmittel- industrie bearbeitet. Im Bereich der Forschung widmet man sich seit 2006 dem Projekt LEXU I „Außenliegende Wandheizung“ und der Umsetzung in Feld- testobjekten im Anschlussprojekt LEXU II. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsvorhaben „Low Exergy Utilisation – Einsatz von außen liegender Wandtemperie- rung bei der Gebäudesanierung – Feldtest, CO2-Wärmepumpe mit Eisspeicher“ wird die praktische Umsetzbarkeit der Forschungs- ergebnisse aus dem vorangegangenen Projekt LEXU I in unterschiedlichen Feldtest-

38 39


anwendungen mit weiterer Komponentenent- wicklung untersucht. Darüber hinaus sollen po-tenzielle exergetische Vorteile der außen lie-genden Wandheizung und –kühlung durch die Verbindung mit innovativen Systemkonzepten verbessert werden. Das Vorhaben wird Ende 2014 abgeschlossen.

Energiekonzept Haus SonnAbend Kontakt: Michael Mahler, [email protected]

Aktuell bearbeitet die Forschungsgruppe im Gebäudebereich ein Energiekonzept für einen Erweiterungsbau eines Seniorenheimes. Auf ei-ner Nutzfläche von ca. 2.500 m² sollen hier ca. 25 Wohneinheiten mit betreutem Wohnen ent-stehen. Hier werden verschiedene Varianten hinsichtlich Dämmstärken, Fensterqualitäten und Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sowie unterschiedliche Wärmeerzeuger be-trachtet. Dadurch können alternativ zum derzei-tigen Standard nach Energieeinsparverordnung auch die Standards der KfW-Effizienzhäuser 70, 55 und 40 erreicht werden. Bisher wurden Gas-/Öl-Brennwertkessel, Sole-Wärmepumpe und Pelletkessel in den einzelnen Varianten be-trachtet. Eine BHKW-Lösung, welche auch den Strom- und Wärmeverbrauch des bestehenden Gebäudes mitberücksichtigt, wird als Alternative noch vergleichend gegenübergestellt.

Energiekonzept GBS Ford-Hochhaus Kontakt: Michael Mahler, [email protected]

Für die GBS Saarlouis erarbeitete die Forschungsgruppe ein energetisches Konzept zur Sanierung des „Ford-Hochhauses“. Anfangs war seitens der Eigentümergemein- schaft eine Sanierung durch vorgestellte ge-schlossene Balkone und eine vorgehängte Fassade mit Wärmedämmung geplant. Durch das Energiekonzept, das die restlichen wär-meübertragenden Flächen betrachtete, konn-te ein Konzept erarbeitet werden, welches ein KfW-Effizienzhaus 100 erreicht. Somit kann zum einen ein deutlich besseres energetisches Niveau erreicht werden, zum anderen wird durch die nun möglichen Tilgungszuschüsse der KfW, die mit 5 % immerhin ca. 200.000,- € betragen, ein großer Teil der zusätzlich not-wendigen Dämmmaßnahmen finanziert. Diese zusätzlichen Dämmmaßnahmen liegen haupt-sächlich im Bereich der Kellerdecke, der obe-ren Geschossdecke und der Fluchttüren zu den Fluchtbalkonen.

Energiekonzepte für WOGE-Gebäude Kontakt: Michael Mahler, [email protected]

Des Weiteren werden im Gebäudebereich laufende WOGE Projekte betreut sowie ins-gesamt 7 neue WOGE Projekte im Bereich der Kalmanstraße, der Kaiserslauterer Straße und der Flammstraße in Saarbrücken so-wie der Robert-Koch-Straße in Völklingen. Hier liegt die Bandbreite der beantragten Standards zwischen KfW-Einzelmaßnahmen (wird dann gewählt, wenn z.B. durch elek-trische Warmwasserbereitung und Gas-Brennwertheizung kein Effizienzhaus erreicht werden kann) und KfW-Effizienzhaus 70. Dadurch können wieder 82 Wohneinheiten einem besseren energetischen Standard zu-geführt werden.

Forschungsgruppe Nachhaltiger Raum, Forschungs- vorhaben LEXU II, v. l.: Christoph Schmidt, Michael Mahler, Danny Jonas, Prof. Dr. Horst Altgeld

Die im März 2012 neu gegründete Forschungs- gruppe, hervorgegangen aus der Forschungs- gruppe Umweltpsychologie (FG-UPSY) an der Universität des Saarlandes, beschäftigt sich mit dem Denken, Fühlen und Handeln von Menschen in Mensch-Umwelt-Technik-Einheiten. Hierbei steht die Untersuchung von psychologischen und sozialen Komponenten bei der Energieerzeugung und -nutzung im Mittelpunkt. Vor allem die Beschreibung und Erklärung von individuellen und kollektiven Wahr-nehmungs- und Bewertungsprozessen ge-genüber energiebezogenen Technologien, Prozessen und Maßnahmen bilden einen Schwerpunkt der Forschungsarbeit. Auf ver-schiedenen Akteursebenen (z.B. Anwohnen- den, politischen & wirtschaftlichen Akteuren, Verwaltungseinheiten, Naturschutzverbän-

den) werden die existierenden Interes- sens- und Zielkonflikte, Rollen- und Kommunika- tionsmuster und Perspektivenunterschiede analysiert und Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Fundierte Kompetenzen und langjährige Erfahrungen aus nationalen und internationa-len Forschungsprojekten liegen u.a. in folgenden Bereichen vor:

Akzeptanz erneuerbarer Energien (Wind, PV, Bioenergie) und Netzinfrastruktur

Verbrauchsmanagement und Elektro-Mobilität

Verhaltensbezogene Aspekte bei einer effi-zienten Energienutzung

Entwicklungsprozesse von Energie nach-haltigen Gemeinschaften

Gestaltung und Bewertung von Partizi pa-tions prozessen

Die MitarbeiterInnen der Forschungsgruppe Sozial wissen schaftliche Energieforschung, v.l. Maximilian Reuss, Irina Rau, Silke Rühmland, Jan Hildebrand, FG-Leiterin Prof. Dr. Petra Schweizer-Ries

4.4 Forschungsgruppe Sozial wissen schaftliche Energieforschung

40 41


Die Forschungsgruppe bietet auf Grund des breiten technischen Know-hows der Mitarbeiter vielfältige, kreative und prak-tische Lösungsmöglichkeiten für vielfäl-tige Aufgabenstellungen aus den Bereichen Messtechnik und messtechnische Begleitung, Entwicklung von problemspezifischer Hard- und Software, Modellbildung und Simulation so-wie Analytik. Dabei kann sie bei Bedarf durch die stärker konzeptionell orientierte Arbeit der Arbeitsfelder und weiteren Forschungsgruppen unterstützt werden. Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeit liegt in der Projektierung und Umsetzung von mess-technischen Aufgabenstellungen sowie dem da-zugehörigen Monitoring der betrachteten innova-tiven Verfahren und Versorgungslösungen. Die derzeitigen Aktivitäten liegen insbesondere in

der messtechnischen Begleitung von Vorhaben im Bereich der Elektromobilität sowie im Bereich von energetischen Betriebsoptimierungen in öf-fentlichen Gebäuden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Entwicklung von spezieller Hardware – inklusive Design, Layout und Aufbau der elektronischen Komponenten – sowie der dazugehörigen Software für indi-viduelle ggf. fernüberwachte Messaufgaben. Beispiele sind u. a. eine mobile „Messbox“ zur Erfassung, Archivierung und Auswertung der Betriebsdaten von Elektrofahrzeugen sowie ein stationäres Monitoringsystem, geeignet zur Überwachung von einzelnen Energiewandlern, Kombisystemen bis hin zu komplexen Energieversorgungssystemen in Gebäuden. Zusätzlich entwickelt die Forschungsgruppe – in enger Zusammenarbeit mit überwie-

Laufzeit: 01.10.2012 - 30.09.2014 Kontakt: Jan Hildebrand, [email protected]

Bio- und Grünabfälle aus privaten Haushalten werden in Deutschland getrennt erfasst und zumeist über Kompostierungsanlagen (ca. 80 - 90 %) verwertet. Demgegenüber weist die Bioabfallvergärung mit anschließender Gärrestkompostierung deutliche klima- und res-sourcenschonende Vorteile auf. Zur Maximierung des Klimaschutzes durch die Bereitstellung erneuerbarer Energien aus Bioabfällen ist eine optimale Energieverwertung des Biogases in einem Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozess (KWK) erforderlich. Jedoch gerade bei Bioabfallbehandlungsanlagen, die über-wiegend aus Emissionsgründen (Geruch) im Außenbereich platziert wurden, mangelt es an sinnvoll nutzbaren Wärmesenken. Vor diesem Hintergrund kommt der Biogas-aufbereitung und Einspeisung ins Erdgasnetz gerade für Biogasanlagen aus Abfällen eine hohe Bedeutung zu, da so die höchsten THG-Minderungen erzielt werden können. Sowohl die Anlagen, insgesamt ca. 1000 biologische Bioabfallbehandlungsanlagen, als auch der technische Stand der Anlagen sowie die benö-tigten Technologie- und Kosteninformationen zur Erzeugung, Aufbereitung und Einspeisung von Biomethan sind grundsätzlich bekannt. Auf Basis dieser Kenntnisse ist eine umsetzungs-bezogene Machbarkeitsstudie zur stofflich, öko-logisch und energetisch optimierten Nutzung bio-gener Abfälle unter besonderer Berücksichtigung der Abfallwirtschaftsstrukturen, der Wirtschaft-lichkeit und verfügbarer Technologien zur Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz notwendig. Das Vorhaben im Rahmen des BMU-Förderprogramms „Energetische Biomasse-nutzung“ wird mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT sowie dem Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH umgesetzt und untersucht und bewertet folgende Bereiche: Identifikation von Bioabfall behandlungs-

anlagen, die für die Biomethanproduktion geeignet erscheinen (Anlagenerweiterung), Evaluation der regionalen Abfallstoffströme und deren Verfügbarkeit

Adaption der vorhandenen und zusätz-lich benötigten Verfahrenstechnik (Gas-erzeugung, Gasaufbereitung, Ein speisung) an die Anforderungen der Biomethan pro-duktion aus Bioabfällen

Evaluation der Kosten- und Erlösstrukturen und Bestimmung der ökonomischen Mindest anforderungen an eine effizi-ente Biomethanproduktion bei der Bio-abfall vergärung, Gasaufbereitung und Einspeisung in das deutsche Erdgasnetz

Bestimmung der Ressourcen- und Klima-schutzeffekte, die bei der Umsetzung der Biomethaneinspeisung an allen als geeig-net identifizierten Standorten erzielt werden können

Benennung von Umsetzungshemmnissen (strukturell, regional raumbezogen, wirt-schaftlich, technisch, politisch)

Empfehlungen zur Förderung der effizienten Biogasnutzung durch anlagenbezogene, organisatorisch-strukturelle und politische Maßnahmen

Die Aufgaben der Forschungsgruppe Sozial-wissen schaftliche Energieforschung bezie-hen sich auf die Akzeptanz dieser technischen Maßnahmen im Sinne einer akzeptablen und dauerhaften Nutzung der Anlagen. Hierbei kon-zentriert sich die Forschungsgruppe auf die fol-genden Schwerpunkte:

Akteursanalyse: Identifikation von be-teiligten Akteuren in den ausgewählten Beispiel kommunen

Analyse der lokalen Konflikt-, Ziel- und Interessenslagen (qualitative Akteurs-interviews)

Optimierte energetischstoffliche Nutzung biogener Abfälle in Deutschland: Akzeptanz– und Hemmnisanalyse Durchführung von jeweils zwei Workshops in den Beispielkommunen

Auswer tung der Ergebnisse und Konzeptuali sierung von akzeptanzför-dernden Maßnahmen

Die Mitarbeiter der Forschungsgruppe Technische Innovationen, v.l.: Alexander Berhardt, Sebastian Arns, Philip Schmit, FG-Leiter Dr. Bodo Groß, Stephan Schulte

4.5 Forschungsgruppe Technische Innovationen

42 43


gend regionalen und nationalen Unternehmen – neue Prozess- und Messverfahren. Aktuelle Beispiele sind hier ein zweistufiges Biogasaufbereitungsverfahren sowie ein elektro-statischer Staubabscheider zur Integration in bi-ogen befeuerten Festbrennstoffkesseln. Im Themenfeld der softwaregestütz-ten Modellbildung bieten sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Generell lassen sich beliebig komplexe Aufgabenstellungen am Computer in ihre Bestandteile zerlegen und problemorientiert simulieren. Durch Variation der spezifischen Eingangsgrößen lassen sich so umfangreiche Analysen über komplexe Systeme erstellen und Handlungsvorschläge entwickeln. Aktuell wurde beispielsweise das physikalische Modell eines Stirlingmotors in der Simulationsumgebung Matlab/SIMULINK umgesetzt und mit realen Messdaten verifi-ziert. Mit diesem Modell kann durch Variation der Randbedingungen und der technischen Parameter der ursprüngliche Motor opti-miert bzw. weitere Motoren mit unterschied-lichen Leistungsdaten ausgelegt werden. Prinzipiell ist dieses Modell durch Variation der Eingangsgrößen und deren Berechnung auf viele weitere Aufgabenbereiche anwend-bar. Die Variationsvielfalt umfasst dabei nicht nur technische Aufgabenstelllungen sondern kann auch Lösungsmodelle für ökonomische Fragestellungen liefern. Im Bereich der Analytik stehen der Gruppe zwei Mikrogaschromatographen, ein Partikelmesssystem, eine hochauflösende Thermographiekamera, ein Ultraschall- volumenstrommessgerät sowie zahlreiche wei-tere Geräte und Instrumente zur Verfügung.

Beratung Energieoptimierung

Beratung Umweltpsychologie

Konzept Energieoptimierung

Bera

tung

Ene

rgie

optim

ieru

ng

Nutz

ungs

erfa

hrun

gen

und

-dat

en

Nutzungserfahrungen und -daten

Ausgangslage:Langjährige Erfahrung in

energetischer BetriebsoptimierungZiel:

Evaluierung, Dokumentation und Verbreitung der Möglichkeiten

energetischer Betriebs-optimierung im

öffentlichen Bereich

Ausgangslage:Gute energetische

Betriebsoptimierung

Ziel:Einführung und Erprobung

neuerer intelligenterEnergiesysteme

Ausgangslage:Kaum energetische Betriebsoptimierung

Ziel:Erreichen eines vergleichbaren

Stands wie der UCB

Ressourceneffizienz im Gebäudebetrieb durch Nutzerintegration und Automa- tion (REGENA) Laufzeit: 01.06.2012 – 31.05.2015 Kontakt: Dr. Bodo Groß, [email protected]

Ziel des Forschungsprojekts ist die konzeptuelle Entwick- lung und vergleichende Evalu- ierung geringst- und gering-investiver Maßnahmen zur energetischen Betriebsopti- mierung im Hochschulbereich. Projektpartner sind die Fachhochschule Trier am Standort Umwelt- Campus Birkenfeld (UCB) und das A.U.G.E-Institut der Hochschule Niederrhein in Krefeld. Die IZES gGmbH wird das Monitoring der ein-gesetzten Technik sowie die Ergebnisse und Erfolge der durchgeführten Maßnahmen in den Bereichen Arbeitssystemgestaltung und Usability Engeneering sowie deren gegensei-tige Wechselwirkungen übernehmen. Die im IZES entwickelte Hardware (INES-Box) zur Messdatenerfassung und Weiterleitung sowie Steuerung der technischen Anlagen soll ebenfalls eingesetzt werden. Mit Hilfe der INES-Box kön-nen Messdaten in einem offenen System erfasst, gespeichert und ausgewertet werden. Die ver-wendete Software ist in der Lage, die Messgrößen und errechneten Kennwerte zu visualisieren. Die Handhabung der Software ist einfach gestaltet, damit jeder Nutzer den Energieverbrauch schnell erfassen und verstehen kann. Beide Hochschulen möchten mit den entspre-chenden Maßnahmen den Energiebedarf ab-senken und dazu die vorhandenen Potenziale in den Bereichen Anwenderschulung und Technikeinsatz weitgehend ausschöpfen. Die IZES gGmbH soll dabei sowohl in technischer als auch in dokumentarischer Hinsicht unterstützen und aufgrund der Erfahrungen im Gebäudesektor die notwendigen Impulse setzen. Daher muss zunächst für beide Hochschulen ein entspre-chender Referenzwert für den Energiebedarf er-mittelt werden. Hierzu sollen Referenzgebäude und Referenzräume definiert werden, welche jeweils geringst- (UCB) bzw. geringinvestiv (HS

NR) weiter ausgerüstet werden. Mit Hilfe die-ser Datengrundlage sollen in der Folge die er-zielten Einsparungen (sofern möglich) den ge-troffenen Maßnahmen zugeordnet und bilanziert werden. Aus diesen Daten soll dann eine wirt-

schaftliche Betrachtung erstellt und entspre-chend bewertet werden. Gefördert durch:

Laufzeit: 01.09.2011 – 28.02.2014 Kontakt: Dr. Bodo Groß, [email protected]

Das hauptsächliche Ziel des Projektes ist es, ei-nen elektrostatischen Staubabscheider für den Einsatz in kleinen Biomassezentralheizkesseln, mit einer thermischen Leistung von 10 bis 100 kW, zu entwickeln. Die Motivation des Projekts grün-det in der Neufassung der ersten BImSchV

(Bundes-Immissionsschutzverordnung) und speziell in den damit verbundenen verschärf- ten Auflagen für Biomassekessel bezüg-lich deren Feinstaubemissionen. Die novel-lierte BImSchV gibt somit neue Grenzwer- te für Staubemissionen und andere Luftverschmut-

OPTIDUST Weiterentwicklung eines kompakten, universell einsetzbaren Staubfiltersystems, bestehend aus Kontroll und Abscheideeinheit sowie dessen Integration in Biomassezentralheizkessel (FKZ 220 007 11)

4. Forschung und Entwicklung

44 45


Beide Testkesselanlagen des OPTIDUST Projekts

zungen von Kleinfeuerungsanlagen an. Somit dürfen ab Januar 2015 maximal 20 mg Feinstaub pro Kubikmeter Abgas von Biomasse- verbrennungsanlagen bis 100 kW thermisch, emittiert werden.

Im Detail besteht der zu entwickelnde elektrosta-tische Staubabscheider aus zwei Komponenten: Einer Filterstrecke (die Hochspannungselektrode sowie der Kollektorelektrode) und aus der Hochspannungsversorgungs- und Kontrolleinheit. Damit der Abscheider nicht nur theoretisch, son-dern auch praktisch entwickelt werden kann, sind zwei Biomassekessel-Hersteller – HOVAL AG und BIOKOMPAKT Heiztechnik GmbH – als Projektpartner in die Entwicklung involviert. Beide Hersteller stellen eine Testkesselanlage zur Verfügung, an denen die praktische Entwicklung des elektrischen Abscheiders statt-findet. Dazu wurden jeweils die Teststände mit dem elektrischen Staubabscheidesystem und der benötigten Messperipherie ausgestat-tet. Im Falle des BIOKOMPAKT-Kessels wur-de der Abscheider direkt in die Nachheizfläche des Kessels integriert. Diese Aufgabe erfordert ein individuelles und genau auf den Kessel ab-gestimmtes Design der Filterstrecke und im Besonderen der Elektrodengeometrie. Die Entwicklung des Abscheiders für den HOVAL-Biomassekessel gestaltet sich eher als Add-On Lösung zur Staubemissionsminderung. In die-sem Fall wird die Filterstrecke nicht direkt in den Kessel, aber dennoch als Kesselerweiterung direkt nach der Nachheizfläche und vor dem

Kaminabgang eingebaut. Beide Lösungen, Integration und Add-On der Filterstrecke, be-dürfen einer Verbindung zum Datenaustausch der Kontrolleinheit des Abscheiders mit der Kesselsteuerung. Die Ermöglichung der Kommunikation beider Steuerungseinheiten soll die Betriebsführung des Abscheiders op-timieren. Erste Forschungsergebnisse der Feldtests zeigen einen zwar noch optimierbaren, aber dennoch voll funktionstüchtigen Betrieb des kompletten Staubabscheidesystems. Die Staubabscheidersteuerungseinheit wurde zudem neu entwickelt und aufgebaut und weißt zum jet-zigen Entwicklungsstand, im Gegenteil zu allen bisher entwickelten Prototypen des Abscheiders, ein hohes Maß an Betriebssicherheit und Verfügbarkeit auf. Dies gilt es insbesondere be-züglich der immer wieder durch Feuchtigkeit des Abgases oder durch bereits abgeschie-dene Partikel hervorgerufenen elektrischen Überschläge sicherzustellen.

BIO-E-HOOVER - Entwicklung, Integration und Test eines univer-sell einsetzbaren elektrostatischen Staubabscheiders für biomassebefeu-erte Zentralheizkessel zur Reduzierung von Feinstaubemissionen (FKZ: D/2 – 14.2.1.1 – LFFP 10/43) Laufzeit: 01.01.2011 – 31.12.2013 Kontakt: Alexander Berhardt, [email protected]

Inhalt des BIO-E-HOOVER-Projekts ist die Untermauerung des OPTIDUST-Projekts mit theoretischem Wissen. Wohingegen das OPTIDUST-Projekt die praktische Entwicklung des elektrostatischen Filters forciert, wird vom BIO-E-HOOVER-Projekt mittels theoretischer Betrachtung des Entwicklungsvorhabens der absolut notwendige theoretische Hintergrund zur Praxis geschaffen. Der Abscheideprozess besteht aus mehreren Teilschritten (Aufbau des elektrischen Feldes, Ionisierung der

Staubpartikel,

Institutsbericht 2012|2013 - IZES gGmbH · 2016. 4. 1. · Institutsbericht 2012/2013 Anbau und...

Documents

Transcript of Institutsbericht 2012|2013 - IZES gGmbH · 2016. 4. 1. · Institutsbericht 2012/2013 Anbau und...