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Brennstoffzelle in der Gewerbeschule

2006 richteten die Freiburger Walter-Rathenau und Richard-Fehrenbach Gewerbeschulen mit Hilfe der badenova einen Raum ein, in dem Schüler und Handwerker anhand von Praxisobjekten erlernen können, wie sie Kunden beim Thema neue Technologien beraten oder die entsprechenden Anlagen installieren und warten können. Bisher war der Schulungsraum mit verschiedenen erdgasbetriebenen Blockheizkraftwerken und holzgefeuerten Heizkesseln ausgestattet, die überwacht von einem umfangreichen Messsystem Teile der Schule mit Wärme versorgen.

Außerdem erhält der Schulungsraum eine Brennstoffzelle. Anders als konventionelle Heizkraftwerke, die Brennstoffe in Wärme und mechanische Energie und schließlich in Elektrizität umwandeln, liefert sie durch einen elektrochemischen Prozess direkt Wärme und Strom. Dadurch ist die Brennnstoffzelle besonders effizient und stößt kaum Schadstoffe oder CO2 aus. Das Gerät der Firma BAXI Innotech hat eine elektrische Leistung von 1,5 kW und befindet sich noch im Feldteststadium.

Mit ihrem vorbildhaften Konzept, ihre Gebäude gleichzeitig klimafreundlich zu heizen und mit den Anlagen ihre Schüler praktisch auszubilden, tragen die Freiburger Gewerbeschulen wesentlich dazu bei, innovative Heiztechniken in den Lehrplan zu integrieren.

Projektdaten

Projektnummer 2007-08
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger badenova AG & Co. KG
Laufzeit bis Dezember 2010
Zuschuss 225.900

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:

SmartCityKommT - Smart City Kommunikations-Technik
Heitersheim

Smart City Kommunikationstechnik

Die Smart City ist eines der Trendthemen unserer Zeit und wird bereits vielerorts in unterschiedlichen Ausprägungen vorangetrieben. Eine Schlüsselrolle stellen dabei Erhebung, Transport und Verarbeitung von Daten dar, mit denen intelligente Anwendungen umgesetzt werden können. So sind bereits in den letzten Jahren in vielen Städten, wie auch in Freiburg, sogenannte LPWA- (Low Power Wide Area) Netzwerke entstanden. Damit ist es möglich Daten über große Reichweiten mit geringem Leistungsverbrauch zu übertragen. Auch gibt es bereits eine große Anzahl unterschiedlichster Sensoren für die Datenerhebung. Doch oftmals gibt es noch keine Anbindungsmöglichkeiten in ein LPWA-Netzwerk. Im Rahmen von diesem Projekt soll hier Abhilfe geschaffen werden. Es beinhaltet die Entwicklung eines Kommunikationsmoduls für häufig verwendeten Schnittstellen, womit eine Anbindung der Sensoren in das Netzwerk möglich wird und mit der eine kontinuierliche Datenerhebung für Monitoring und Gefahrenfrüherkennung einhergeht. Eine mögliche Anwendung, die auch in einem Feldtest umgesetzt werden soll, liegt bei dem Einsatz von Schachtwasserzählern, wodurch erstmalig eine höhere Überwachung der Wassernetze erst möglich wird. Die Entwicklung eines solchen Kommunikationsmoduls und das Vorhandensein eines Datennetzwerkes öffnen damit die Türen für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und Umsetzungsvorhaben vieler unterschiedlicher Akteure und treiben die Entwicklung der Smart City als einen lebenswerten, nachhaltigen und sicheren Ort voran.

Verwertung biogener Abfälle zur Erzeugung stofflicher, thermischer und elektrischer Energieträger und deren Nutzung
Freiburg

Ein geschlossener Energiekreislauf für die Deponie Eichelbuck

Während auf der Deponie Eichelbuck im Freiburger Mooswald früher Haushaltsmüll entsorgt wurde, ist die Anlage heute für Grünabfälle aller Art zuständig. Dieser Wandel wirkt sich auch auf die Energieversorgung der Anlage aus, die momentan durch zwei mit Deponiegas betriebene Mikrogasturbinen erfolgt. Deponiegas entsteht beim biologischen und chemischen Abbau von organischem Abfall. Dieser fällt jedoch in unvorbehandelter Form in deutschen Deponien nicht mehr an, so dass die Menge an Deponiegas stetig zurückgeht. Deshalb müssen sich die Deponiebetreiber nach neuen lokalen und umweltfreundlichen Energiequellen umsehen. Grünabfälle, wie sie am Eichelbuck verarbeitet werden, bieten dieses Energiepotential. Bisher trennte man auf der Anlage Grünabfall in holziges Material für die Zufeuerung in der eigenen Hackschnitzelanlage und erdiges Material, das in der Landwirtschaft ausgebracht wurde. Eine Pyrolyseanlage und eine verbesserte Hackschnitzelanlage sollen in Zukunft die Grünabfälle ökologisch und wirtschaftlich effizienter nutzbar machen. Pyrolyseverfahren wurden schon in mehreren Innovationsfondsprojekten erprobt. Sie eignen sich besonders für Materialien, die nicht auf herkömmliche Weise zu Biogas vergärbar sind. In der Freiburger Anlage sind das beispielsweise Grünschnitt, Pferdemist und diejenigen Holzreste, die sich nicht für Holzhackschnitzel eignen. Im Pyrolyseofen verschwelt die Biomasse unter großer Hitze und ohne Sauerstoffzufuhr zu Verbrennungsgas und Biokohle. Biokohle ist vielseitig einsetzbar und anders als die ursprüngliche Biomasse leicht, kompakt und somit einfach zu transportieren. Beigemengt zum Substrat in Biogasanlagen, erhöht sie die produzierte Gasmenge. Auch der aus Speiseresten auf dem Eichelbuck hergestellte Kompost verbessert mit Biokohle sein Nährstoffprofil. In den Boden eingebracht – direkt oder im angereicherten Kompost oder Gärrest – verbessert Biokohle die Bodenqualität, erhöht den Ertrag und verringert den Bedarf von Kunstdüngern. Die Abwärme der Pyrolyseanlage trocknet die auf der Anlage produzierten Hackschnitzel. In Zukunft ersetzt ein Hackschnitzel-BHKW eine der Mikrogasturbinen, deren Einsatz durch das schwindende Deponiegas nicht mehr rentabel ist. Die Hackschnitzelanlage verfügt mit einer extern gefeuerten Heißgasturbine über eine innovative, noch wenig eingesetzte Technologie. In der Anlage verbrennen die Hackschnitzel zu Asche und heißem Abgas, das indirekt über einen Wärmetauscher die Zuluft der Turbine erhitzt. Verunreinigtes Rauchgas und saubere Turbinenluft bleiben so getrennt; ein Verfahren das den schnellen Verschleiß durch Abgaspartikel verhindert. Die Hackschnitzelanlage wiederum liefert Abwärme für die Speiseresteaufbereitungsanlage. In einigen Jahren wird auch die zweite Mikrogasturbine durch eine Heißluftturbine ersetzt, die zusätzlich Strom und Wärme aus regenerativen Energien liefert. Angereichert mit Biogas, kann das restliche Deponiegas im BHKW Landwasser verbrannt werden; ein Verfahren das bereits durch ein weiteres Innovationsfondsprojekt erprobt ist. Pro Jahr spart das Konzept 2.600 Tonnen CO2 ein. Mit dem aufeinander und auf die vorhandenen Abfallstoffe abgestimmten Energiekreislauf zeigt die Deponie den Weg auf von der Müllverarbeitung des 20. zur der des 21. Jahrhunderts.