Innovationsfonds
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Abwärme aus warmem Thermalwasser

Das Abwasser von Bädern ist meist noch warm, wenn es in Kanalisation und Flüsse fließt. Diese Restwärme bleibt bisher ungenutzt. mit einer Pilotanlage im Balinea Thermalbad solte versucht werden, die Energieeffizienz zu steigen, indem mit Hilfe einer Gaswärmepumpe aus dem Abwasser Heizwärme gewonnen wird. Damit ließe sich die Thermalquelle schonender nutzen und das Wasser abkühlen bevor es in den Rhein fließt, so dass es das ökologische Gleichgewicht weniger belastet wäre.

In einer Planungsstudie (PDF, 2.4MB) (PDF 2,6 MB) wurde die Machbarkeit untersucht und die Anlagendaten im Detail erhoben.

Die Bade- und Kurverwaltung entschied sich jedoch für eine andere Art der Wärmerückgewinnung, das Projekt wurde deshalb abgebrochen.

Projektdaten

Projektnummer 2008-08
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Bade- und Kurverwaltung GmbH
Laufzeit bis Dezember 2010
Zuschuss 225.000

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Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Aquaponisches Solares Gewächshaus
Neuenburg

Innovatives Gewächshaussystem mit Fischzucht und Solarstrom

In Neuenburg erprobte die Firma EBF GmbH ein innovatives Gewächshaussystem, in dem durch eine multifunktionelle Photovoltaikanlage Pflanzen- und Fischzucht ganzjährig möglich sind. Das sogenannte Aquaponic System – abgeleitet von Aquakultur für Fisch- und Hydroponik für Pflanzenzucht – kommt dabei weitgehend ohne externe Energiequellen aus. Anders als im herkömmlichen Pflanzenbau, wachsen bei der Hydroponik Pflanzen nicht im Erdreich, sondern in einem speziellen, wasserreichen Substrat, das auf die Bedürfnisse der Pflanzen abgestimmt ist. Das Wasser für die Pflanzenzucht kommt aus den Fischbecken, ist dadurch bereits mit Nährstoffen angereichert und benötigt keine weiteren Dünger. So entsteht ein Wasser sparender, geschlossener Kreislauf mit nur geringer CO2-Emission. Das Gewächshaus ist mit einer ETFE-Folie überzogen, die besonders stabil und selbstreinigend ist und die für das Pflanzenwachstum notwendigen UV-Strahlen durchlässt. Durch die flexiblen Komponenten eignet sich das System für alle Klimastufen und Jahreszeiten. Wird das Gewächshaus zu heiß, verschatten besondere, mit Photovoltaikelementen ausgestattete Lamellen die Pflanzen. Gleichzeitig gewinnen die Lamellen Solarstrom, der das Gewächshaus mit Energie versorgt und es so weitgehend unabhängig von externem Stromquellen macht. Eine Sulphur-Plasma-Lampe fördert das Wachstum im Winter, während ein Wärmeschutzrollo das Gewächshaus bei Bedarf isoliert. Eine spezielle Lichtfolie wandelt zudem grünes Licht, welches Pflanzen nicht für die Photosynthese nutzen können, in rotes, nutzbares Licht um. Je nach Standort – z. B. in heißen Gebieten mit viel Sonnenschein – können einzelne Komponenten ganz wegfallen. Im hessischen Heppenheim betrieb EBF schon eine 50 qm große Pilotanlage, das 350 m³ große Gewächshaus in Neuenburg erprobte das Konzept nun im größeren Stil und machte es einem größeren Publikum bekannt. Die Gewächshäuser eignen sich für Privatleute oder den kommerziellen Anbau und zeigen neue Wege auf, um Lebensmittel autark und nachhaltig zu produzieren. Hat das Projekt Ihr Interesse geweckt? Im Abschlussbericht können Sie nähere Informationen zur Umsetzung und den einzelnen Komponenten erhalten.

Entwicklung und Bau einer Wasserkraftmaschine mit hohem Nutzungsgrad für bestehende Bauwerke im Abwasserbereich
Waldshut-Tiengen

Innovative Wasserkraft für Kläranlagen

Abwasser zu reinigen ist energieintensiv und damit relativ teuer. Gleichzeitig bieten die rund 10.000 deutschen Kläranlagen mit ihrem komplexen Kanal- und Röhrennetz ein ungenutztes Wasserkraftpotential. Dieses blieb aber bisher aus technischen Gründen weitgehend ungenutzt, denn herkömmliche Wasserkraftanlagen eignen sich kaum für die besonderen Gegebenheiten einer Kläranlage. Dazu zählen unter anderem schwankende Abwassermengen und hohe Fallhöhen in engen Röhren von oftmals nur anderthalb Metern Durchmesser. Aufbauend auf zwei erfolgreichen Prototypen entwickelt die Ühlinger Firma Karl Kraus Maschinenbau - Umwelttechnik eine Wasserkraftanlage, die - an diese speziellen Erfordernisse angepasst - ohne bauliche Veränderungen eingebaut werden kann. Mehrere hintereinander geschaltete, oberschlächtige Wasserräder nutzen in den engen Röhren, Schächte und Kanälen die Wasserkraft optimal. Dabei ist besonders der ungestörte Wasserstrom in und zwischen den Wasserrädern ein Kernpunkt der Entwicklungen. Hergestellt aus rostfreiem Stahl, eignen sich die Wasserräder sowohl für gereinigtes als auch für Schmutzwasser. Sie sind mit besonderen Stauschildern ausgestattet, die unabhängig vom Wasserfluss immer die gleiche Staumenge halten. Kraus Maschinenbau testete ein solches System bereits auf kleinem Versuchsmaßstab und erprobt nun eine Pilotanlage in der Kläranlage Waldshut-Tiengen. Das Projekt analysierte, wie wirtschaftlich diese Anlage arbeitet und vergleichte Herstellungskosten mit den eingesparten Stromkosten, um möglichst kurze Amortisationszeiten zu erzielen. Kraus Maschinenbau rechnete mit einer Durchschnittsleistung von 2 kW pro Anlage oder einer jährlichen Stromerzeugung von ca. 16.000 kWh, da das Wasser konstant Tag und Nacht fließt. Für die ca. 10.000 deutschen Abwasserreinigungsanlagen mit ihrem etwa 540.000 Kilometer Kanalnetz bieten innovative Wasserkraftanlagen ein großes Potential, um den eigenen Strombedarf teilweise zu decken und so die Abwasserreinigung klimafreundlicher und wirtschaftlicher zu gestalten. Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt Das oberschlächtige Wasserrad ist bei stark schwankenden Wassermengen zwischen 1l/s und 200l/s und Fallhöhen über 1 Meter wohl die beste Lösung zur Stromerzeugung aus Abwasser. Trotz Konstruktionshilfen in Form von Formeln, Skizzen und Fachliteratur sind die praktischen Versuche insbesondere zur Verkleinerung der Geometrie der Raddurchmesser unverzichtbar. Der Innovationsfonds ist besonders für kleine Unternehmen ein einzigartiges Instrument , damit eine zukunftsweisende Idee in ein reales Projekt umgesetzt werden kann.

Wetterbasierte Gebäudesteuerung zur Steigerung der Energieeffizienz
Lörrach

Wetterbasierte Gebäudesteuerung in Lörrach

Gebäudeleittechnik beruht bisher meist auf Temperatur- oder Lichtsensoren. Automatisierte Systeme lüften nachts und steuern die Jalousien abhängig vom Sonnenstand. Um diese Systeme noch effizienter zu machen, erprobte die Freie Evangelische Schule Lörrach nun ein Modell, das Wetterprognosen in die Gebäudesteuerung miteinbezieht. Die Lörracher Firma Delzer Kybernetik GmbH evaluierte hierbei das Gebäude zuerst energetisch und integrierte dann ortsgenaue Wettervorhersagen in ihre Gebäudeleittechnik. Weiß das System, wie warm es am folgenden Tag werden soll, kann es je nach Bedarf in der Nacht lüften oder die Fenster geschlossen halten. So kühlen die Klassenräume nicht unnötig aus. Je nach Wolken- und Sonnenprognose fahren die Jalousien herunter und reagieren damit flexibler als einfache Lichtsensoren. Anstatt fester Schwellenwerte für Licht und Temperatur verwendete die Schule außerdem ein dynamisches Gebäudemodell. Dieses integriert neben der Wetterprognose auch Gebäudestandort und Nutzerverhalten und kann damit Faktoren wie Nachtfröste oder die thermischen Eigenschaften des Gebäudes nutzen oder kompensieren. So ist jederzeit ein angenehmes Raumklima von 19-22 °C garantiert, ohne dass Heizung oder Klimaanlagen unnötig Energie verbrauchen. Das Lörracher Model ist erfolgversprechend für andere Schulen und Bürogebäude, die Komfort, Klimaschutz und finanzielle Vorteile verbinden möchten.