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Lichtmanagementsystem für LED-Außenbeleuchtung

Wegen ihrer Langlebigkeit und dem geringen Energieverbrauch ersetzen LED-Leuchten vielerorts herkömmliche Außenbeleuchtung. Besonders effizient sind LED-Leuchten in Kombination mit Lichtmanagementsystemen, die zentral Wartung und Energieverbrauch steuern. Solche Systeme sind aber noch kaum im Einsatz.

bnNETZE installiert deshalb eine Musteranlage auf dem Hauptparkplatz der badenova in Freiburg, um so langfristige Erfahrungswerte zu gewinnen. Dabei kommt das Telemanagementsystem CityTouch der Firma Philips zum Einsatz, das bisher nur für einzelne Pilotanlagen verfügbar ist. Über eine zentrale Software und Funkverbindung können die Betreiber jede einzelne Lampe steuern, überwachen, und ihre Helligkeit an die jeweiligen Erfordernisse anpassen. So kann das System die Lichtstärke je nach Tageszeit regulieren oder bestimmte Bereiche nach Bedarf schwächer oder stärker ausleuchten. Die engmaschige Überwachung erlaubt es auch, Wartungsarbeiten langfristig vorauszuplanen oder ausfallende Lampen sofort zu ersetzen. Messwerte zu Energieverbrauch und -einsparungen stehen jederzeit zur Verfügung.

Das Projekt testet verschiedene LED-Leuchten und wertet im Monitoringzeitraum Daten aus zu Ausfällen, Lebensdauer und Energieverbrauch. In mehreren Veranstaltungen präsentiert bnNETZE das System und ihre Erfahrungen und bietet mit ihrer Musteranlage interessierten Firmen und Gemeinden eine Anlaufstelle.

Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt

  • Die Technik und die nötigen Nachrüstungen dazu sind noch relativ kostenintensiv und aufwendig. Bis die Anlage funktionsfähig ist bedarf es eines hohen Aufwandes und technischer Unterstützung des Herstellers. Allerdings ist auch eine erhebliche Einsparung des elektrischen Energiebedarfs möglich.
  • Die Kompatibilität der verschiedenen Leuchten zur Steuerung und Abfragen der Gegebenheiten ist noch stark eingeschränkt und bedarf noch einer Verbesserung.
  • Die Prozessvereinfachungen, Steuerung, Dokumentation und die Auswertungs-möglichkeiten des Systems sind sehr gut und würden eine höhere Produktivität zur Folge haben.

Projektdaten

Projektnummer 2015-01
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger bnNETZE GmbH
Laufzeit September 2014 bis Dezember 2016
Zuschuss 16.730

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:

Neubau Metzgerei Linder in Denzlingen: Innovatives Energiekonzept zur Strom-Eigenversorgung mit Batterie-Pufferspeicher, innerbetrieblicher Lastoptimierung und Optimierung des Bezugslastgangs
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Optimierte Energieproduktion, -verbrauch und -speicherung in der Fleischverarbeitung

Die im Glottertal ansässige Metzgerei Linder verlagerte ihre Fleischzerlegung und -verarbeitung nach Denzlingen und nahm dies zum Anlass, den Neubau mit einer energieeffizienten Wärme- und Stromversorgung auszustatten. Ziel war es, die verschiedenen Verbraucher so zu optimieren, dass möglichst viel Strom aus der Eigenproduktion verbraucht werden kann und der Strombezug aus dem öffentlichen Netz ohne Nutzungsspitzen erfolgt. Dazu kombinierte die Metzgerei erneuerbare Energien mit einem Lastmanagementsystem, das den Verbrauch einzelner Nutzer regelt und durch einen intelligenten Stromspeicher je nach Bedarf Strom aufnimmt oder abgibt. Auf dem Dach des Neubaus erzeugen nun Solarmodule Strom, den die Metzgerei überwiegend selbst nutzt. Erzeugen die Module mehr Energie als momentan benötigt, wird diese in einem Speicher mit 100 kWh Kapazität zwischengelagert. Gleichzeitig fungiert auch die Kälteanlage des Kühlhauses als Energiespeicher. Pro Jahr spart das System etwa 584 Tonnen CO2 und insgesamt 1.761,6 MWh Primärenergie ein und kann in Zukunft auch als Pufferspeicher für das öffentliche Stromnetz dienen, wenn dort Produktionsspitzen aus erneuerbaren Energien anfallen. Die ausführliche Dokumentation der Betriebserfahrungen macht die Metzgerei Linder zu einem Vorbild für andere Betriebe in der Lebensmittelindustrie. Ein Stromspeicher mit oder ohne PV-Anlage kann durch die Betriebsweise Spitzenlast-Reduktion die Bezugslastspitze deutliche senken. Für die Einbindung der Stromspeicher als netzdienliches Element mit weiteren Einnahmemöglichkeit müssen aber schon früh (am besten bei der Auswahl der Geräte) die entsprechenden Freigaben und Voraussetzungen vorhanden sein. Der Stromspeicher im gewerblichen Umfeld vor allem in Zusammenhang mit Kältetechnik und Kühlräumen sollte vorwiegend zur Spitzenglättung eingesetzt werden (Leistungsausgleich). Die Kühltechnik wirkt dabei als mittelfristiger Speicher mit und kann bei Leistungsüberschuss in der Kälte Energie speichern. Bei steigenden Spitzenkosten und sinkenden Speicherpreisen wird die Wirtschaftlichkeit weiter steigen. Wenn bei der Planung der Anlage der Stromspeicher die Anschlussleistung dauerhaft reduzieren kann, könnten Initialkosten durch geringere Trafokosten gespart werden und die Wirtschaftlichkeit weiter erhöht werden. Die Leistungs-Messtechnik (Strom) operiert noch immer in einem sehr abgegrenzten Rahmen nur für einen Anwendungsfall. Sie ist überwiegend nicht durch mehrere Nutzer abfragbar. Hier liegt ein großes Potential an Ressourcen-Einsparung. Im vorliegenden Fall mussten zum Erreichen der Funktion einer Bezugsspitzenoptimierung neben dem Strom-Bezugszähler des Netzbetreibers ein extra Zähler mit Anbindung an das Lastmanagement und ein weiterer Zähler zur Regelung des Stromspeichers installiert werden. Damit werden 3 Zähler für die eigentlich gleiche Funktion eingesetzt. Durch Anbieten einer entsprechenden offenen Schnittstelle durch den Zählerhersteller für mehrere Nutzer müsste 1 Zähler ausreichend sein. Durch den Einsatz von Photovoltaik im Bereich der Lebensmittelindustrie mit Kühlung kann eine sehr hohe Eigenverbrauchsquote erreicht werden, da der Anstieg des Kältebedarfs bei Sommerlicher Wärme mit der Erhöhung der PVStrom-Produktion korreliert. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die PV-Anlage in Ost-West-Ausrichtung dem Tagesbedarf besser gerecht wird (Weniger Mittagsspitze bei flacherem Verlauf über den ganzen Tag). Durch die überwiegende Arbeitszeit am Morgen wäre Bedarf für einen noch größeren Ost-Anteil der PV-Ausrichtung. Bei der Firma Linder wurde im Jahr 2018 folgende Werte erreicht: Maximale Bezugslastspitze: 154,4 kW. Ohne Lastmanagement und ohne Speicher: ca. 280 kW. Ohne Photovoltaik und ohne Effiziente Technik ca. 350 kW (Standard-Betrieb). Maximale Bezugslastspitze: 154,4 kW. Ohne Lastmanagement und ohne Speicher: ca. 280 kW. Ohne Photovoltaik und ohne Effiziente Technik ca. 350 kW (Standard-Betrieb).

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Energieeffizientes Bürgerhaus Mietersheim

Als ehemals selbstständiges Dorf hat Mietersheim eine für eingemeindete Ortsteile typische Struktur. Stark befahrene Straßen führen durch den alten Ortskern, in den 1960ern und 70ern kamen neue Wohngegenden hinzu und veränderten den Charakter des alten Bauerndorfes.Mit einem kommunalen Entwicklungsplan harmonisierte die Stadt Lahr nun beide Teile und schaffte einen verkehrsberuhigten Ortskern als neues Zentrum. Teil dieses Plans war der Bau eines neuen, energieeffizienten Bürgerheims. Dafür riß die Stadt zwei alte Gebäude im Ortskern ab und errichtete das Bürgerheim, das sich mit seiner transparenten Fassade in die Architektur des Dorfplatzes einfügt. Großen Wert legte das städtische Bauamt darauf, für den Bau regionale, nachwachsende Rohstoffe zu verwenden. Verschiebbare Wände machen es nun möglich, das neue Gebäude flexibel zu nutzen. Das Konzept senkt zudem – im Vergleich zum Heizen oder Beleuchten eines einzigen, großen Raumes – die Energiekosten. Im Sommer kühlen Erdregister über ein Röhrensystem im Boden die Räume ohne dafür wie herkömmliche Klimaanlagen große Strommengen zu verbrauchen. Pro Jahr spart die Gemeinde damit etwa ein. Mietersheim ist Vorbild für andere Gemeinden, wenn es darum geht mit nachhaltigen aber bereits bewährten Technologien energieeffizient zu bauen ohne die städtischen Finanzen damit stark zu belasten. Um ihr Modell in die Öffentlichkeit zu tragen, veranstaltete die Stadt Lahr deshalb mehrere Veranstaltungen zum Thema ‚Best Practice – Energieeffizienz als Standard.

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