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Wie betreibt man Mini-KWK-Anlagen optimal?

Minikraftwärmekopplungsanlagen leisten bis zu 15 Kilowatt und eignen sich besonders dafür, kleinere Mehrfamiliengebäude zu heizen. Zwar ist das Ergebnis – Wärme und Strom – bei allen Geräten das gleiche, die verschiedenen Typen unterscheiden sich aber durch ihre Antriebsweise. Während in Brennstoffzellen eine elektrochemische Reaktion abläuft, nutzen andere Mini-KWK das klassische Motorenprinzip um einen Kolben anzutreiben. Auch beim Brennstoff sind die Optionen vielfältig: Brennstoffzellen brauchen hochwertig aufbereitetes Gas, Stirlingmotoren hingegen arbeiten mit einer Vielzahl von Brennmaterialien.

In einer Simulationsrechnung, die den Verbrauch eines Fünfpersonenhaushaltes nachahmte, untersuchte das Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme (ISE), wie wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll die verschiedenen Systeme sind. Dazu verglichen sie den Anteil, den die Anlagen zum Strom- und Primärenergiebedarf eines Hauses leisteten. Außerdem entwickelten die Experten ein Betriebsführungssystem, das hilft, die Versorgung sowohl im strom- als auch im wärmegeführten Betrieb sicherzustellen.

Projektdaten

Projektnummer 2002-05
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Fraunhofer ISE
Laufzeit November 2002 bis März 2004
Zuschuss 150.515

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:

KinderEnergieFahrrad
Freiburg

Energieerlebnisräder für Kinder

Seit vielen Jahren sensibilisiert der gemeinnützige Verein Solare Zukunft e.V. Kinder und Erwachsene mit Projekttagen, pädagogischen Fortbildungen oder Bastelaktionen für den Klima- und Umweltschutz. Zu den Angeboten des Vereins gehören auch Energiefahrräder, also umgebaute Heimtrainer, auf denen mit Muskelkraft kleine Elektrogeräte angetrieben werden können. Unterstützt vom Innovationsfonds kommen unter dem Titel „Fahrradkino“ zehn Energiefahrräder seit 2012 auf verschiedenen Veranstaltungen zum Einsatz. Für Kinder aber sind diese Erwachsenengeräte zu groß und lassen somit eine wichtige Zielgruppe außen vor. Im aktuellen Projekt entwickelt der Verein deshalb speziell zwei Energieerlebnisräder für Kindergarten- und Grundschulkinder. Dafür bauen Mitarbeiter einen Gleichstromgenerator und Wechselrichter in einen Heimtrainer für Kinder und einen Rollentrainer ein und testen, welches Konzept sicherer und praktischer ist. Erste Einsätze in Kitas und Veranstaltungen ergänzen den Praxistest. Die Energiefahrräder sind ein besonders anschauliches Instrument, um Kindern den Zusammenhang zwischen Energieerzeugung und -verbrauch anschaulich zu machen. Indem sie Lampen, Ventilatoren, Radios, Küchengeräte und andere alltägliche Elektrogeräte selbst antreiben, entwickeln die Kinder Verständnis für den Wert von Energie. Wie bei allen Projekten von Solare Zukunft entwickeln die Mitarbeiter auch hier pädagogische Begleitmaterialien, so dass nach Projektende auch andere Einrichtungen die Fahrräder für Unterricht und Projekttage ausleihen können. Außerdem bietet Solare Zukunft anderen Institutionen ihre Konstruktionspläne für den Nachbau von Kinderenergierädern an. Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt Kinder-Energie-Fahrräder sind derzeit auf dem Markt nicht erhältlich. Deshalb stoßt unser Modell auf großes Interesse. Andere Bildungsinstitutionen sind schon auf das Kinder-Energie-Fahrrad aufmerksam geworden und möchten es ausleihen. Eine realistische Zeitplanung ist bei innovativen Projekten eine große Herausforderung, weil sich die Dauer der Entwicklungsfasen nicht genau vorher sagen lässt und unvorhergesehene Aufgaben die Regel sind. Dies ist allerdings auch einer der Reize an Innovation Mit dem Kinder-Energie-Fahrrad ist es uns gelungen, dass 4-jährige in der Lage sind, damit elektrische Verbraucher wie z.B. Eisenbahn oder Kassenabspielgerät zu betreiben und den Zusammenhang der Energieumwandlung spielerisch zu erfassen.

Masterplan Energieeffiziente Stadt
Freiburg

Masterplan Energieeffiziente Stadt

Mit dem Klimaschutzkonzept von 2007 hat sich Freiburg ehrgeizige Ziele gesetzt. Bis 2030 will die Stadt ihre CO2-Emissionen um 40 Prozent senken. Ein wichtiges Planungsinstrument auf dem Weg dahin ist der MasterPlan energieeffiziente Stadt. Gemeinsam mit badenova, dem Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme (ISE) und dem Zentrum für Erneuerbare Energien (ZEE) der Universität Freiburg erstellte die Stadt ein umfassendes Konzept für eine effiziente Energieversorgung. Am Anfang des Projektes standen Fragen: Wie kann Freiburg energieeffizienter werden? Wie viel Wärme oder Strom brauchen die Freiburger jetzt und in Zukunft? Wo und mit welchen Technologien, Planungsinstrumenten und Synergieeffekten kann man Energie sparen? Kern des Projektes ist ein Energiekataster, eine Art Stadtplan für den Energieverbrauch. Aufbauend auf der bestehenden Geodateninfrastruktur (GDI) Freiburg und neuen Erhebungen erstellt das Umweltschutzamt ein geographisches Informationssystem (GIS) Es soll die Siedlungs- und Versorgungsstruktur darstellen und detailliert aufzeigen, wer wo welche Energie verbraucht. Dieser Datensatz erleichtert den Stadtplanern in Zukunft die Arbeit. Das Energiekataster ist Teil des Gesamtkonzeptes, mit dem die Stadt überprüft, wie wirtschaftlich und ökologisch verschiedene Lösungsansätze sind. Das Ziel der Verantwortlichen ist, dass Freiburg nachhaltig wächst und verantwortungsvoll mit Ressourcen umgeht. Um das Potential des Masterplans voll auszuschöpfen, bezieht das Umweltschutzamt alle Akteure – Bauwirtschaft und Industrie, Mieter und Hausbesitzer – mit ein und informiert die Bürger umfangreich. Das Endergebnis Masterplan kann in Zukunft auch anderen Städten und Kommunen als Orientierungshilfe dienen.

Umsetzung eines verkehrsträgerübergreifenden Buchungssystems in Freiburg
Freiburg

Eine flexible Mobilitätsplattform für Freiburg

Ein Fünftel der deutschen CO2-Emissionen entstehen immer noch durch den Verkehr. In ländlichen Regionen, wo mehr Menschen ein Auto besitzen, liegt der Anteil sogar bei bis zu 40 Prozent. Um diese Werte zu senken haben Städte und Gemeinden in den vergangenen Jahren darauf gesetzt, den öffentlichen Nahverkehr auch im ländlichen Raum zu verbessern und ihn mit nachhaltigeren Optionen wie Elektroautos, Carsharing oder Leihrädern zu kombinieren. Das Projekt der VAG Freiburg in Kooperation mit der Stadt Freiburg und badenova zielte darauf ab eine Verknüpfung der Verkehrsträger des Umweltverbundes zu schaffen, so dass die Nutzer auch ohne eigenes Auto flexibel unterwegs sein können. Ausgehend von einer von der Stadt Freiburg in 2013 beauftragten Konzeptstudie sollte mit dem Projekt die Umsetzung zur besseren Verknüpfung ausgewählter Verkehrsträger des Umweltverbundes durchgeführt werden. Zu den Verkehrsträgern des Umweltverbundes zählen der öffentliche Nahverkehr, Fuß- und Radverkehr, aber auch Carsharing und Taxi. Die Umsetzung sollte zum einen durch ein gemeinsames Produkt erfolgen. Zum anderen aber auch sowohl eine integrierte Buchung als auch eine integrierte Abrechnung für die Kundinnen und Kunden ermöglichen. Hierzu sollte eine technische Lösung in Form der Entwicklung einer Plattform im Fokus stehen. Die Schaffung einer technischen Plattform würde auch die Ausweitung auf die Region ermöglichen. In diesem Projekt wurde die Umsetzung der neuen Angebote zunächst für zwei bis drei ausgewählte Kundengruppen zum Test angestrebt. Das Projekt konnte leider nicht im geplanten Rahmen verwirklicht werden und wurde deshalb zurückgezogen.