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Automatisierte Datenübertragung für kommunale Gebäude in Offenburg

Einrichten einer automatisierten Datenübertragung für die Datenerfassung der Verbrauchsdaten der Gebäudeenergieverbräuche im kommunalen Energiemanagemen

Die Stadt Offenburg bemüht sich schon seit etlichen Jahren, den Energieverbrauch der öffentlichen Gebäude zu senken. Unter anderem verwirklichte sie ein automatisiertes Gebäudeleitsystem und innovative Klimatisierung für die städtischen Schulen. Zu einer nachhaltigen Verwaltung der städtischen Gebäude gehört auch ein realitätsnahes Monitoring der Verbräuche, ein Unterfangen das die Stadt bei mehr als hundert öffentlichen Liegenschaften vor Herausforderungen stellt. Bisher verließ sich die Verwaltung dabei vor allem auf die Hausmeister, die ein oder mehrmals jährlich Wasser- und Stromverbrauch ablasen. Für ein effektives Monitoring sind diese Werte jedoch zu wenig, zumal neuere Anlagen wie BHKWs, Wärmepumpen, Photovoltaikanlagen oder Holzpelletkessel eine engmaschigere Überwachung verlangen.

Ein Pilotprojekt automatisiert nun die Datenübertragung zunächst an zehn, dann an hundert öffentlichen Einrichtungen. Dafür installiert die Stadt in diesen Gebäuden Fernausleser, die via Internet in ein intelligentes Energiemanagementsystem integriert sind. Dafür nutzen die Mitarbeiter sogenannte smarte Zähler, die bereits in zahlreichen Stromnetzen in Gebrauch sind. Indem sie weitere Zähler in dieses System einbinden, bauen die Mitarbeiter ein kostengünstiges Überwachungssystem auf. So kann die Stadt den Energie- oder Wasserverbrauch für die einzelnen Gebäude zentral überwachen, Probleme frühzeitig erkennen und beheben. Auch der Gesamtverbrauch aller öffentlichen Liegenschaften ist so jederzeit abrufbar. Langfristig ermöglicht das automatisierte System, Energie zu sparen und die kommunalen Gebäude nachhaltiger und kostengünstiger betreiben. Die Stadt veröffentlicht anschließend ihre Ergebnisse und stellt ihre Erfahrungen anderen Kommunen zur Verfügung.

Aktuelle Informationen zum Projektstand können Sie dem Zwischenbericht entnehmen.

Projektdaten

Projektnummer 2015-06
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Stadt Offenburg
Laufzeit April 2015 bis Oktober 2019
Zuschuss 99.573

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:

Optimierung der Verstromung von veränderlichen Schwachgasen im kleinen Leistungsbereich
Gengenbach

Optimierte Verstromung im Holzvergaser-BHKW

Obwohl es Holzvergaser schon seit dem späten 19. Jahrhundert gibt und sie besonders in Kriegszeiten beliebt waren, sind heute nur relativ wenige Modelle im Einsatz. Dabei sind sie gut dafür geeignet, mit nachwachsenden Rohstoffen Strom und Wärme zu produzieren. Unterstützt durch den Innovationsfonds stellte der Geflügelhof Zapf bei Gengenbach 2012 seine Energieversorgung auf drei Holzvergaser-BHKW um, mit dem Ziel, die Verstromung zu optimieren. Unter Hitzeeinwirkung wandelt die Anlage das Holz in ein schwaches Brenngas um, das als Brennstoff für das BHKW dient. Pilotanlagen wie die in Gengenbach helfen, die bestehende Technik zu verbessern und Anlagen marktfähiger zu machen. So stellte sich dort im Laufe der ersten Betriebsjahre heraus, dass die Motorentechnik herkömmlicher Modelle nicht ideal auf den Betrieb mit schwachem Holzgas abgestimmt ist. Das führt zu zwei Problemen: Verunreinigungen im Motor und eine ungleichmäßige Verbrennung. Durch den Spalt zwischen Kolben und Zylinder entweicht ein Teil des Brenngases, verunreinigt das Motorenöl, und führt zu einem hohen Verschleiß und Wartungsbedarf. Im Projekt kamen als Alternativlösung Graphitkolben zum Einsatz, die bisher vor allem im Rennsport eingesetzt wurden, bei Holzgas-BHKWs jedoch noch unerprobt waren. Metallinfiltriertes Graphit ist ein besonders präziser Werkstoff, weil es extrem widerstandsfähig ist und sich unter Wärmeeinfluss kaum ausdehnt. Außerdem verfügen Graphitkolben über selbstschmierende Eigenschaften, die Verschleiß, Wartungsbedarf und Kolbenkühlung verringern. Herkömmliche Motoren für kleinere BHKWs kommen meist aus dem KFZ-Bereich und sind für genormte Brennstoffe mit konstanten Eigenschaften ausgelegt; Holzgas hingegen ist ein Schwachgas mit schwankendem Energiegehalt. Verbrennt man Holzgas in solchen Motoren, verbrennt es unvollständig, was den Wirkungsgrad verringert und die Abgaswerte erhöht. Um den Betrieb zu optimieren, passten die Projektpartner deshalb die Motordrehzahl variabel an die Gasqualität an, indem sie das BHKW von der Netzfrequenz entkoppeln. So kann das Gas je nach Qualität unterschiedlich lange in der Brennkammer verbleiben. Das Projekt entwickelte hierfür eine spezielle Steuerungstechnik, die die Drehzahl trotz schwankender Gasqualität möglichst konstant hält. Die Hochschulen Mittelhessen und Offenburg begleiteten den Betrieb mit einem engmaschigen Monitoring und einer anschließenden Evaluation. Die Ergebnisse tragen dazu bei, den Einsatz von ungenormten Biogasen durch innovative Werkstoffe und Betriebsmethoden effizienter zu machen. Wesentliche Erkenntnisse •Grundlegende Probleme von Graphitkolben konnten erkannt und behoben werden, insbesondere hinsichtlich der zu verbessernden Fertigungstoleranzen und dem Entwicklungsbedarf bei den Kolbenringen. •Das Projekt erzielte eine verbesserte Verbrennung und damit einen verbesserten Wirkungsgrad in der Stromproduktion und verringerte Abgaswerte. Das macht ähnliche Anlagen vor allem an Standorten ohne geeignete Wärmeabnahme interessant. •Das gewonnene Fachwissen kann zukünftig anderen Betreibern helfen, neue Lösungsansätze bei Holzvergaseranlagen zu finden.

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