Intelligente Energiesysteme und -netze

Speicherintegration ins Büro(Office)gebäude FutureBase (SPIN.OFF)

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. Schriftenreihe 5/2021
K. Leonhartsberger, S. Schidler, A. Hirschl, M. Rosner, R. Korthals, L. Fischer, M. Ernst, A. Werner, F. Ettwein, B. Priglinger, M. Meisel, S. Wilker, A. Estaji, O. Stelzhammer, G. Becker, W. Burgstaller, S. Schlägl
Herausgeber: BMK
Deutsch, 139 Seiten

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• Endbericht (pdf, 13.07 MB)

Stakeholderprozess der Initiative "Referenzarchitektur für sichere Smart Grids in Österreich"

Das Projekt bereitete die Entwicklung einer Smart Grids Referenz­architektur für Österreich unter Einbindung aller relevanten Akteure auf. Aus den technisch-wissenschaftlichen Grundlagen wurde ein Prozess erarbeitet, der die Anforderungen vom Infrastrukturbetreiber, der Industrie bis zu Bedarfsträgern abholt und zu einer national akzeptierten und international ausgerichteten Referenzarchitektur abstimmt. Schriftenreihe 33/2019
A. Berger, M. Meisel, L. Langer, M. Litzlbauer, M. Uslar
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 79 Seiten

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• Endbericht (pdf, 8.22 MB)

Monitoringprojekt „Gebäude als Speicher“. Einfamilienhaus H. (Wind) und Einfamilienhaus F. (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. Schriftenreihe 13/2019
S. Spaun, H. Kuster, A. Kuster, J. Lindenthal, R. Lechner, C. Dankl
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 53 Seiten

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• Endbericht (pdf, 4.34 MB)
• Anhang: Berechnung des Wärmebedarfs der TBA des Hauses H in Göllersdorf für die Heizsaison 2016/2017 (pdf, 6.31 MB)

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

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. Schriftenreihe 22/2019
C. Brunner, W. Glatzl, S. Meitz, J. Buchmair, B. Hammerl, H. Schnitzer, S. Wohlgemuth, O. Nowak, B. Mayr
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 28 Seiten

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• Endbericht (pdf, 3.57 MB)
• Anhang: Planungsleitfaden Energie und Wertstoffe aus Abwasser (pdf, 1.50 MB)

SOFC-Abwärmenutzung für Gebäude und Industrie (SOFC4City)

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. Schriftenreihe 21/2019
C. Heschl, E. Terkovics, M. Peinsipp, F. Zach
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 88 Seiten

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• Endbericht (pdf, 2.31 MB)

Systemübergreifende optimale dezentrale Hybridspeicher-4-Industrie und Gewerbe (Symbiose-4-IuG)

Im Projekt Symbiose-4-IuG wurde die Kopplung bestehender Energienetze/-träger an zentraler Stelle im Energienetz oder dezentral direkt beim Kunden (Haushalte, Industrie und Gewerbe) und der Einsatz von dezentralen Speichertechnologien untersucht. Anhand von Modellnetzen werden optimale Positionen, Technologien und Dimensionen der Speicher- und Umwandlungstechnologien im Energiesystem ermittelt und der optimierte energienetzübergreifende Betrieb größerer Kunden­gruppen im Hybridnetz mit Eigenerzeugung berechnet. Schriftenreihe 16/2019
C. Maier, S. Nemec-Begluk, H. Heimberger, W. Gawlik, I. Leobner, K. Ponweiser, F. Koidl, H. Buzanich
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 174 Seiten

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• Endbericht (pdf, 12.02 MB)

Manage_GeoCity: Entwicklung einer Methodik zur koordinierten Nutzung und Bewirtschaftung der oberflächennahen Erdwärme in urbanen Räumen

Anhand der Modellregion Graz wurde eine Methodik für die koordinierte Nutzung und Bewirtschaftung oberflächennaher Erdwärme für Wärme- und Kühlanwendungen sowie saisonaler Speicherung in urbanen Räumen entwickelt. Dabei wurden Grundwasserströmungen, unterschiedliche geologische Verhältnisse, Wärme- und Kühlbedarf, Wärmeeintrag von Solaranlagen und betrieblicher Abwärme und die Möglichkeiten der saisonalen Speicherung von Wärme im Untergrund berücksichtigt. Schriftenreihe 35/2018
J. Pucker-Singer, T. Harum, E. Meißner, et al.
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 159 Seiten

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• Endbericht (pdf, 31.13 MB)

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. Schriftenreihe 32/2018
M. Theissing, K. Karner, M. Rogetzer, J. Bärnthaler
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 69 Seiten

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• Endbericht (pdf, 844.62 kB)

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. Schriftenreihe 30/2018
G. Totschnig, R. Büchele, S. Fritz, L. Kranzl, A. Müller, J. Nagler, K. Ponweiser, W. Baumgartner, J. Postl, B. Adler, J. Brandmayr, M. B. Blarke Deutsch, 211 Seiten

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• Endbericht (pdf, 16.65 MB)

solSPONGEhigh - Hohe solare Deckungsgrade durch thermisch aktivierte Bauteile im urbanen Umfeld

Im Forschungsprojekt solSPONGEhigh wurde die intensive Nutzung von thermisch aktivierten Bauteilen (TABs) als zusätzlicher thermischer Speicher in verschiedenen Gebäuden unter vorrangigem Einsatz von Solartechnologien untersucht. Die Arbeitshypothese ging davon aus, dass durch die Aktivierung und Nutzung der bauteilimmanenten thermischen Speicher eine Deckung des Gebäudeenergiebedarfs mit Solartechnologien von bis zu 100 % erreicht werden könnte. Schriftenreihe 20/2018
Heimrath, Lerch, Ramschak, Mach, Fink
Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 112 Seiten

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• Endbericht (pdf, 5.14 MB)

SeasonalGridStorage - Innovative saisonale Wärmespeicher für urbane Wärmenetze

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. Schriftenreihe 21/2018
M. Köfinger, D. Basciotti, D. Lager, O. Terreros, C. Zauner, H. Böhm, J. Lindorfer, R. Tichler, A. Zauner
Herausgeber: BMIT
Deutsch, 151 Seiten

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• Endbericht (pdf, 4.52 MB)

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. Schriftenreihe 1/2018

Herausgeber: BMVIT
Deutsch

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• 1a/2018: OPEN HEAT GRID - Definition und Grundstruktur von Hybridnetzen (pdf, 730.07 kB)
• 1b/2018: OPEN HEAT GRID - Netzentgelt- und Preissetzung in den Energieträgern Strom, Gas und Fernwärme (pdf, 349.24 kB)
• 1c/2018: OPEN HEAT GRID - Analyse der Netzstrukturen, der Anforderungen für die Koppelpunkte und des zukünftigen Wärmebedarfs in österreichischen Gebäuden (pdf, 1.96 MB)
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• 1d/2018: OPEN HEAT GRID - Rahmenbedingungen zur Integra-tion dezentral anfallender (Ab-) Wärme-quellen in Wärmenetze (pdf, 2.97 MB)
• 1e/2018: OPEN HEAT GRID - Marktdesign-bedingte, gesetzliche und regulatorische Barrieren sowie hemmende technische Standards für die Etablierung eines Hybridnetzes (pdf, 299.26 kB)
• 1f/2018: OPEN HEAT GRID - Abstimmung der Strom- und Gasnetzentgelte auf die Anforderungen in einem Hybridnetz (pdf, 679.54 kB)
• 1g/2018: OPEN HEAT GRID - Organisatorische und rechtliche Konzepte zur Realisierung der Einspeisung industrieller Abwärme in bestehende Fernwärmenetze (pdf, 358.32 kB)
• 1h/2018: OPEN HEAT GRID - Evaluierung ausgewählter Konzepte der Einspeisung industrieller Abwärme in bestehende Fernwärmenetze (pdf, 1.39 MB)

TFlex - Temperaturflexibilisierung im Schwachlast­bereich des Betriebs von Nahwärmenetzen

Im Zuge des Vorhabens TFlex wurde untersucht, ob sich die Netzverluste bestehender Nahwärmenetze in Schwachlastzeiten dadurch verringern lassen, indem in diesen Zeiträumen das Netz abschaltet und der Wärmebedarf der Kunden aus zuvor geladenen dezentralen Speichern bedient wird. Eine durchgängige wirtschaftliche Begleitung erlaubte es, bereits in der Projektlaufzeit technische Projekterfolge rasch in die Umsetzung zu bringen.

Stakeholderprozess der Initiative "Referenz­architektur für sichere Smart Grids in Österreich"

Das Projekt bereitete die Entwicklung einer Smart Grids Referenz­architektur für Österreich unter Einbindung aller relevanten Akteure auf. Aus den technisch-wissenschaftlichen Grundlagen wurde ein Prozess erarbeitet, der die Anforderungen vom Infrastrukturbetreiber, der Industrie bis zu Bedarfsträgern abholt und zu einer national akzeptierten und international ausgerichteten Referenzarchitektur abstimmt.

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.

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.

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.

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.

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.

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.