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Stadt der Zukunft

ÖKO-OPT-QUART - Ökonomisch optimiertes Regelungs- und Betriebsverhalten komplexer Energieverbünde zukünftiger Stadtquartiere

Im Projekt ÖKO-OPT-QUART wurden energietechnische, ökonomische und regelungstechnische Modelle zur Simulation der Betriebsführung komplexer, nachhaltiger Energieverbünde für Stadtquartiere entwickelt. Diese Modelle werden danach für eine Beispielkonfiguration zu einem umfassenden Gesamtmodell kombiniert und erlauben einen realistischen ökonomischen Vergleich verschiedener Regelungsstrategien. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Methode zur systematischen Erstellung kostenoptimierender, vorausschauender Regelungsstrategien für komplexe Energieverbünde in Stadtquartieren.

Haus der Zukunft

PESI - Paradigmenwechsel im urbanen Energie­system durch Synergiepotentiale mit der Industrie

Analyse der Nutzungsmöglichkeiten industrieller Überschussenergien verschiedener Form (Abwärme, Abwasser, Abfall) sowie regenerativer Energieträger im industriellen Bereich (Solaranlagen auf Dachflächen) in angrenzenden urbanen Gebieten, die als Energieschwamm fungieren. Auf Basis realer Verbrauchs- und Verfügbarkeitsdaten wurde ein Simulations­modell erstellt und Möglichkeiten zu Synergien dokumentiert.

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REC-Businesspark - Erforschung des ersten österreichischen Erneuerbare-Energie­gemeinschaften Gewerbe- und Industrieparks

Im Zuge des Projekts erfolgte die Konzeptionierung eines Zero-Emission- bzw. Plus-Energie-Gewerbeparks in Weiz mit Fokus auf Photovoltaik und Brennstoffzelle in Kombination mit einer Erneuerbaren Energiegemeinschaft (E-EGe). Durch die Gründung auf der "grünen Wiese" können sämtliche Strukturen entsprechend den Anforderungen der E-EGe geschaffen werden.

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Energieschwamm Bruck an der Mur

Im Sondierungsprojekt für die Stadtregion Bruck/Oberaich "Energie­schwamm Bruck" wurden klare Grundlagen zur Entwicklung und Flexibilisierung des zukünftigen kommunalen Energiesystems in Form eines Energieentwicklungskonzeptes und eines Katasters möglicher Umsetzungsprojekte erarbeitet. Aus dem für Bruck angewendeten, strukturellen Lösungsprozess wurde eine allgemein gültige Lösungsmethode für Städte mit 10.000-25.000 Einwohnern abgeleitet.

Stadt der Zukunft

Move2Grid - Umsetzung regionaler Elektromobilitätsversorgung durch hybride Kopplung

Aufbauend auf den Ergebnissen der „Stadt der Zukunft“ Sondierungs­projekte „Smart Exergy Leoben“, und „Energieschwamm Bruck“ soll im gegenständlichen,umsetzungsorientierten Forschungsvorhaben anhand des Beispiels Leoben untersucht werden, wie mit regionalen, erneuerbaren Ressourcen regionale Elektromobilität langfristig versorgt, optimal ins kommunale Verteilernetzsystem integriert und ökonomisch nachhaltig implementiert werden kann.

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ecoRegeneration: Entwicklung einer „Merit-Order“ bei Regenerationswärme für Erdsondenfelder in urbanen Wohngebieten

In urbanen Wohngebieten gibt es zu wenig aktiv-gekühlte Nutzungen, um die Abwärme des Kühlprozesses als erforderlich Regenerationswärme für Erdsondenfelder verwenden zu können; Das Free-Cooling der Wohnungen bietet eine zu geringe Wärmemenge. Das Projekt prüft verschiedene Optionen (Abwärme von Gewerbenutzungen in Erdgeschoßzonen, gezielte Ansiedelung von Datenzentren, zusätzliche Installation von Wärme­bereitstellungssystemen) innerhalb des Siedlungsgebietes, erarbeitet Geschäftsmodelle und bewertet den Wärmepreis sämtlicher Lösungen, sodass eine Art „Merit-Order“ für Regenerationswärme erstellt werden kann.

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Heat Harvest - Ernte von urbaner solarer Abwärme von Gebäuden und Oberflächen zur Vermeidung der sommerlichen Überhitzung in Städten

"Ernte" solarer urbaner Überschusswärme von Gebäudeoberflächen, Gehwegen, Straßen und Plätzen zur Vermeidung urbaner Hitzeinseln durch flach verlegte Absorberleitungen, welche danach in Erdsondenspeicher zur späteren Verwendung als Quelle zur Gebäudeheizung eingebracht wird.

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P2H-Pot: Potentiale, Wirtschaftlichkeit und System­lösungen für Power-to-Heat

In P2H-Pot wurden die wettbewerbsfähigen Potentiale für Power-to-Heat (P2H) im urbanen Raum bestimmt. Mittels thermodynamischer Simulationen wurde die Eignung verschiedener technischer P2H System­konfigurationen untersucht und die Ergebnisse wurden mit Praxiser­fahrungen aus Skandinavien kombiniert. Basierend auf einer Simulation des Strom- und Wärmemarktes in Deutschland und Österreich wurde die kurz, mittel- und langfristige Relevanz und Wirtschaftlichkeit von P2H analysiert. Gemeinsam mit einem Fernwärmeunternehmen wurden drei Fallstudien durchgeführt.

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AR-HES-B – Abwasserreinigung zur hybriden Energiespeicherung, Energiebereitstellung und Wertstoffgewinnung

AR-HES-B verfolgt das übergeordnete Ziel, technologische Änderungen der kommunalen Abwasserreinigung zu entwickeln, um die Abwasserreinigung vom Energieverbraucher hin zum hybriden Energieerzeuger und Energiespeicher und als Wertstoffbereitsteller zu erreichen. Durch das AR-HES-B Konzept positioniert sich die städtische Abwasseraufbereitung als eine wichtige Drehscheibe im überregionalen Energie- und Stoffaustausch.

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LTS-Flywheel als 12h-Energiespeicher: Neue Ansätze zur Erhöhung der wirtschaftlich nutzbaren Speicherzeit und Sicherheit

Entwickelt wurden die Grundlagen für ein Long Term Storage (LTS)-Flywheel zur dezentralen Zwischenspeicherung von elektrischer Energie (z.B. aus Windkraft- oder PV-Anlagen), mit wesentlich höherer Speicher­zeit (Ziel: 12h) und Betriebssicherheit bei geringen Systemkosten. Dieses Projekt stellt die Basis für einen weiteren Schritt Richtung Plus-Energie-Haus dar.

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DW² - Thermal improvements on diaphragm walls

New materials and installation methods for diaphragm walls will be investigated in laboratory and field tests in order to improve the thermal properties of the construction elements. Additional numerical and ecological aspects are considered to ensure an energetic enhancement of underground constructions such as underground garages or thermal energy storages.

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Manage_GeoCity - Development of a method for the coordinated management of geothermal energy in urban areas

Based on the urban region Graz a method had been developed for the coordinated use and management of shallow geothermal energy for heating and cooling as well as seasonal heat storage in urban regions. Ground water flow, different geologic conditions, heating and cooling demand, heat input from solar collectors and industrial waste heat and the possibilities of seasonal heat storage in the subsurface were considered.

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Energy-Sponge-Bruck (Energieschwamm Bruck an der Mur)

The aim of the exploration-study for the urban region Bruck/Oberaich "Energieschwamm Bruck" or "Energy-Sponge-Bruck" was to establish clear and stringent basics for a flexible development of the future energy system. Therefore an energy development concept as well as a cadaster for short-term implementation measures had been applied. The structured, Bruck-based approach acts as framework for a general energy-conception-method, valid for small and medium urban regions with 10,000 to 20,000 inhabitants.

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CityStore - Sondierung des wesentlichen F&E-Bedarfs zur Optimierung von städtischen Energiespeichern in integrierten Energiesystemen

CityStore pursues a first-of-its-kind, innovative approach on spatial location of storage needs and potentials. This includes the evaluation of concrete challenges and prerequisites as well as the identification of useful storage technologies and capacities. Model calculations for the model cities Graz and Weiz will be carried out. If, and to which extent, the results can be generalized will be investigated in the Follower Region South Burgenland. The results should enable optimized planning and realization of urban energy storage facilities – thereby enabling targeted investments in energy infrastructure to achieve (local) climate and energy targets.

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LTS Flywheel - Long Term Storage-Flywheel: New approaches for increasing the economically usable storage time and safety

Development of the fundamentals for a Long Term Storage (LTS)-flywheel for decentralized storage of electrical energy (e.g. from wind or PV power plants), with a significant increase in storage time (goal: 12 hours) and safety, featuring low system costs. Therefore, the LTS-Flywheel is an essential contribution to the building of the future.

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OPEN HEAT GRID - Offene Wärmenetze in urbanen Hybridsystemen

Primäres Forschungsthema von OPEN HEAT GRID war die Untersuchung der Möglichkeiten zur Forcierung der Einspeisung industrieller Abwärme in bestehende Fernwärmenetze. Die Projektergebnisse zeigen, dass Abwärme nicht kostenlos ist: trotz minimaler variabler Kosten müssen sich die Investitionskosten in üblichen Amortisationszeiten rechnen. Die Analyse zeigt, dass es keiner staatlichen Regelung im Sinne einer Einspeiseverpflichtung oder Marktliberalisierung bedarf. Jedoch liegen aus ökonomischer Sicht Informationsasymmetrien vor, wodurch es möglich ist, dass rationale Entscheidungen nicht zustande kommen.

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SOFC4City - SOFC-Abwärmenutzung für Gebäude und Industrie

Das hohe Abwärmetemperaturniveau der SOFC-Brennstoffzelle eignet sich prinzipiell um unterschiedliche Wärme- und Stromverbraucher (Wohnbau, Industriebetriebe, ...) bedienen zu können. Ziel ist es, die Abwärme der Brennstoffzelle auf mehreren Temperaturniveaus zur Verfügung zu stellen, um so die Vorteile der Brennstoffzelle besser zu nutzen und den Einsatz für den städtischen Bereich zu prüfen. Einerseits werden die rechtlichen und marktwirtschaftlichen Rahmenbedingungen dazu erhoben, anderseits wird die technische Ausführbarkeit mittels CFD-Simulationen der Wärmeauskopplung sondiert.

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Gebäude als Speicher - Monitoringprojekt: Einfamilienhaus H und Einfamilienhaus F Energiequelle Windstrom - Energiequelle Solar

Monitoring und Vergleich der Leistungsfähigkeit der Thermischen Bauteilaktivierung in zwei bauähnlichen, bewohnten Einfamilienhäusern mit unterschiedlichen Energiequellen (Windstrom bzw. Solarenergie). Zentrales Anliegen ist es, die Funktionalität der Energieversorgung durch Wind- bzw. Photovoltaikstrom in Verbindung mit einem thermischen Speicher zu untersuchen. Die Ergebnisse liefern Erkenntnisse hinsichtlich Berechnungsannahmen, Anlagensteuerung sowie Umsetzbarkeit eines Smart-Grids.

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SeasonalGridStorage - Innovative saisonale Wärmespeicher für urbane Wärmenetze

Die derzeit in Fernwärmenetzen eingesetzten sensiblen Speicher zur saisonalen Speicherung von überschüssiger Wärme (z.B. Solarthermie, industrielle Abwärme) weisen einen hohen Raumbedarf sowie hohe Investitionskosten und Wärmeverluste auf. In diesem Projekt wurden Konzepte zur Nutzung innovativer Speichertechnologien, wie thermochemische Speicher (TCS) mit hohen Energiedichten und der Möglichkeit der druck- und verlustlosen Speicherung entwickelt und mit Hilfe von Simulationsrechnungen in technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Hinsicht untersucht sowie rechtliche Randbedingungen bewertet.

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SPIN.OFF - SPeicherINtegration in das Büro(OFFice)gebäude Tech2Base

Im vorliegenden Projektvorhaben wurde in ein - in Planung befindliches - Bürogebäude ein Zink-Bromid Redox Flow Batteriespeicher integriert. Anhand dieser Demonstrationsanlage können Fragen, die bei der Integration und dem Betrieb von Batteriespeichern in gewerblichen oder öffentlichen Gebäuden auftreten, beantwortet werden. Neben der optimalen Dimensionierung des Batteriespeichers und der Entwicklung eines selbstlernenden Energiemanagementsystems zur Erhöhung des Eigenverbrauchs und der Minimierung von Lastspitzen wurden auch planungs- und sicherheitstechnische Aspekte untersucht.