Zurück zur Übersicht

Transparente Überdachung spart Energie

Umbau und Überdachung des offenen Innenhofs als Mensa und Ganztagsbereich

Mit dem neuen transparenten Foliendach über seinem Innenhof, macht das Lahrer Max-Planck-Gymnasium einen doppelten Gewinn: Zum einen vergrößert sich die Nutzfläche um 1200 Quadratmeter, zum anderen verringert sich der Heizbedarf massiv. Isoliert von den Außenwänden der Gebäude ähnelt der Innenhof einem mit Folie überspanntem Frühbeet, das die Sonne aufwärmt. So spart die Schule pro Jahr etwa 100 Megawattstunden Heizenergie. Erstmals an einer deutschen Schule eingesetzt, zeichnet sich das Foliendach durch eine so genannte pneumatische Verschattung aus: Luftdruck bringt mit Lamellen bedruckte, übereinander gereihten Folienkissen in unterschiedliche Positionen. Im Sommer beispielsweise legen sie sich aufeinander um so den Innenhof gegen starken Sonnenschein abzuschirmen.

Die neu gewonnene Fläche nutzen die Schüler unter anderem als Mensa, welche das Angebot der künftigen Ganztagesschule ergänzt. Mit dem Foliendach zeigt Lahr, wie man mit innovativer Technologie Gebäude energieeffizienter macht.

Projektdaten

Projektnummer 2008-11
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Stadt Lahr
Laufzeit bis Dezember 2011
Zuschuss 231.900

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:

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.

Molkebiogasanlage- erste Nullenergie-Käserei in Baden-Württenberg
Teningen

Molke-Biogasanlage in der Nullenergiekäserei

Die Herstellung von Milchprodukten verbraucht viel Energie; es entstehen dabei aber auch Abfallprodukte, die sich wiederum zur Energiegewinnung eignen. Dazu zählt Molke, welche die Molkereien nur bedingt als Lebens- und Futtermittel einsetzen können. Die Käserei Monte Ziego in Teningen, Baden-Württembergs größter Ziegenmilchverarbeiter, hat dieses Potential erkannt und in ihr Konzept einer Nullenergiekäserei integriert. Während ein erstes Innovationsfondsprojekt 2010 zum Bau der Nullenergiekäserei beitrug, ermöglichte das Folgeprojekt nun den Bau der mit Molke betriebenen Biogasanlage. Befeuert mit Biogas aus Molke erzeugt ein BHKW Strom und die Wärmenergie für die Käseproduktion und die Pasteurisierungsanlage. Die Ziegenmilchproduktion, und somit das Angebot an Molke, schwankt je nach Jahreszeit. Um eine gleichmäßige Energieversorgung zu garantieren, kann die Anlage daher auch mit Bioerdgas oder aber mit Kuhmolke aus anderen regionalen Molkereien betrieben werden. Die Biogasanlage ist Teil des Gesamtkonzepts Nullenergiekäserei, welche die gesamte Produktionskette vom Milchlieferanten bis zur Verpackung möglichst nachhaltig und regional gestaltet. Auf dem Dach der Käserei liefert eine Photovoltaikanlage Strom. Zusätzlich sind Wärme- und Kälteanlagen in ein energiesparendes System integriert. Dabei erwärmt die Abwärme der Kälteanlage das Warmwasser für die Milchverarbeitung. So deckt die Molkerei ihren gesamten Wärmebedarf aus erneuerbaren Energien. Die Hochschule Offenburg betreute zusammen mit den beteiligten Anlagefirmen das Projekt und sorgte für die wissenschaftliche Auswertung, so dass auch andere interessierte Molkereien auf die Erfahrungen von Monte Ziego zurückgreifen konnten und können.