SUPOSS - Sustainable Power Supply for Supermarkets and Surroundings

SUPOSS verfolgt das Ziel in drei Stufen (STEP 1: Technisch-wirtschaftliche Machbarkeit - STEP 2: Komponentenentwicklung/Systemintegration - STEP 3: Demonstrationsprojekte) die Vision einer nachhaltigen Energieversorgung für Filialen des Lebensmittelhandels und deren unmittelbarer energetischer Umfelder zu realisieren.

Im nunmehr abgeschlossenen STEP 1 haben die beteiligten Projektpartner in Zusammenarbeit mit der SPAR Warenhandels AG eine umfassende Machbarkeitsstudie erstellt, um herauszufinden, welche technisch und kommerziell sinnvollen Energiesysteme auf Basis der Energieträger Sonne und feste Biomasse bereits heute zur Verfügung stehen bzw. welche technischen Entwicklungsschritte, aber auch kommerzielle und rechtliche Voraussetzungen noch geschaffen werden müssen, um konkrete Fortschritte in diese Richtung zu erzielen.

Zunächst wurden sieben Filialen in unterschiedlichen Marktgrößen (3 Spar-Märkte, 3 Eurospar-Märkte, 1 Interspar-Markt) energetisch untersucht. Parallel dazu wurden Daten aus dem Umfeld erhoben und Abschätzungen über den Wärmebedarf im Umfeld getroffen.

Basierend auf diesen energetischen Daten und umfangreichen Analysen zum Stand der Technik im Bereich der Energieträger Biomasse und solare Einstrahlung wurden Konzepte zur Bereitstellung von Raumwärme, Raumkühlung, Gewerbekälte und Strom am Beispiel der untersuchten Lebensmittelmärkte entwickelt. Die aussichtsreichsten Konzepte zur energetischen Versorgung dieser Märkte und deren Umgebung wurden einer technischen und wirtschaftlichen Machbarkeitsanalyse unterzogen.

Für den Energieträger Biomasse wurden Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen als aussichts¬reiches Basiskonzept identifiziert und für alle Marktgrößen untersucht.

Für die Marktgröße Interspar wurden Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen auf Basis der Stirlingmotortechnologie untersucht. Im Rahmen dieser Analysen wurden auch Möglichkeiten der Einbindung von thermisch getriebenen Kältemaschinen durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass unter günstigen Voraussetzungen im energetischen Umfeld Stirling-KWK-Anlagen oder auch reine Biomasse-befeuerte Nahwärmenetze zur Versorgung des analysierten Markttyps und umliegender Wärmeabnehmer technisch und wirtschaftlich möglich sind, eine Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung mit den verfügbaren Technologien derzeit jedoch nicht realisierbar ist.

Für die Markttypen Spar und Eurospar wurden ebenfalls Kraft-Wärmekopplungskonzepte mit der von der Fa. Button Energy entwickelten Linearkolbengenerator - Technologie untersucht. Diese sich gerade im Demonstrationsstadium befindliche Technologie kann mit den Brennstoffen Hackschnitzel oder Pellets betrieben werden. Die Mehrinvestition gegenüber den heute eingesetzten Gas- und Ölheizungen amortisiert sich nach den vorliegenden Berechnungen für die aussichtsreichsten Konzepte innerhalb von 7 - 13 Jahren.

Im Bereich der solargestützten Energieversorgung wurden zum einen Erdwärme-Wärmepumpenkonzepte zur Raumwärme /-kühlung untersucht, zum anderen eine Reihe weiterer solarer Technologien (Fassadenluft- und Erdluftkollektoren zur Vorwärmung/-kühlung, Flachkollektoren zur Brauchwassererwärmung, Photovoltaik, DEC-Kühlung) bewertet. Erdwärmepumpen sind unter günstigen Voraussetzungen (Bodenbeschaffenheit, Grundwasserströme) ebenfalls wirtschaftlich sinnvoll (ein derartiges Konzept wurde bereits bei SPAR in einem Markt realisiert), einfache solare Systeme zur Vorwärmung und Kühlung sind in Verbindung mit gebäudetechnischen Maßnahmen (Verbesserung der Gebäudehüllenqualität, Bauteilaktivierung, Flächenheizung) ebenfalls interessant zumal dadurch zusätzliche Investitionen in Klimatisierungsanlagen vermieden werden könnten.

Ein wesentliches Technologiedefizit wurde im Bereich der Kältetechnik identifiziert. Für die Erzeugung von Gewerbekälte sind lediglich Ammoniak-Wasser Absorptionskältemaschinen verfügbar, wobei in kleinen Leistungsbereichen bislang keine marktreifen Serienprodukte zur Verfügung stehen. Für Klimatisierungszwecke können gegenwärtig Lithium-Bromid-Absorptions¬kältemaschinen eingesetzt werden, zukünftig auch Adsorptions-, flüssige Sorptions- und Dampfstrahlkältemaschinen, wobei für alle Technologien noch massiver Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind auf Grund der hohen Investitionskosten, der niedrigen COP (Coefficient of Performance) - Werte und der gegenwärtigen Strompreis-Wärmepreisverhältnisse derartige Anlagen nicht wirtschaftlich.

Leistungsfähige und in der Anschaffung günstige thermisch angetriebene Kältetechnik -Anlagen würden aber sowohl für KWK-Konzepte als auch für kombinierte Biomasse-Solarsysteme positive Effekte bringen, weshalb in diese Richtung Entwicklungsakzente gesetzt werden müssen.

In weiterer Folge wurden für die einzelnen Markttypen Technologieroadmaps entwickelt, die energetisch sinnvolle Konzepte in einer zeitlichen Dimension darstellen. Auf diese Weise wurde eine wertvolle Orientierungshilfe für zukünftige Aktivitäten zur Umsetzung nachhaltiger Energiesysteme im Kontext von Supermärkten geschaffen.

Aus diesen Technologieroadmaps wurden wesentliche technische Entwicklungsthemen und Vorbereitungsarbeiten für Pilotprojekte identifiziert und beschrieben. Das jährliche Marktpotenzial im Lebensmittelhandel für die Realisierung derartiger Systeme wurde in einer ersten Betrachtung mit 200 - 250 Projekten abgeschätzt.

Aufbauend auf den Ergebnissen der vorliegenden Studie plant die SPAR Warenhandels AG bereits in naher Zukunft erste nachhaltige Energiesysteme zur Versorgung ihrer Filialen bzw. Shopping-Center zu realisieren.

Projektstatus

abgeschlossen

Projektleiter (Kontaktadresse)

DI Dr. Manfred Peritsch
IMG Innovation-Management-Group GmbH
Parkring 2, A-8074 Graz-Grambach
Tel: +43 (0)676-848464646
E-Mail: m.peritsch@innovationsmanagement.at
Internet: www.innovationsmanagement.at

Institut
IMG Innovation-Management-Group GmbH

Projekt- bzw. Kooperationspartner

TU Graz, Abt. f. Industriebetriebslehre u. Innovationsforschung (Werkvertragspartner)
Button Energy Energiesysteme GmbH (Werkvertragspartner)
BIOS Bioenergiesysteme GmbH (Werkvertragspartner)
Ö sterreichisches Forschungs- u. Prüfzentrum Arsenal GmbH (Werkvertragspartner)
SPAR Oesterreichische Warenhandels-AG (Finanzierungspartner)