Bei Einfamilienhäusern mit geringem Energiebedarf sorgen immer häufiger Luft-Wasser-Wärmepumpen für die Wärmeversorgung. Sie können in Niedertemperatur-Heizkreise integriert werden bei deutlich geringeren Anschaffungskosten als Erdreichwärmepumpen. Forscher wollen die Effizienz der Systeme steigern, indem sie Gebäudeabluft als zweite Wärmequelle nutzen und den Wärmebedarf über optimierte Regelungssysteme weiter vermindern.
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Wissenschaftler aus Forschung, Industrie und kommunalen Unternehmen entwickelten im Projekt „Stadt als Speicher“ ein Managementsystem, das KWK-Anlagen, Wärmepumpen, Nachtspeicherheizungen, PV-Batterien und weitere Anlagen bündelt. Ein abschließender Feldtest zeigte, wie Speicher, Erzeuger und Lasten im koordinierten Betrieb als virtueller Energiespeicher das Stromnetz unterstützen.
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Die brandenburgische Stadt Hennigsdorf will innerhalb von fünf Jahren den klimaneutral erzeugten Anteil der Wärme in ihrem Fernwärmenetz auf 80 Prozent ausbauen. Dazu planen die Stadtwerke, die Abwärme des örtlichen Stahlwerks und große Solarkollektorfelder in das Netz zu integrieren. Ein multifunktionaler Großwärmespeicher soll die notwendige Flexibilität schaffen. Das Konzept steht, die Umsetzung ist 2017 gestartet. Hennigsdorf dient damit als ein Reallabor für die regenerative Zukunft der Wärmeversorgung.
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Für das Stadtquartier „Rüsdorfer Kamp“ in Heide soll eine nachhaltige Energieversorgung entwickelt werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts QUARREE100 wird untersucht, wie das Quartier möglichst vollständig mit erneuerbaren Energien vor Ort oder aus der Region versorgt werden kann. Ein Ziel ist, den regional erzeugten Windstrom wirtschaftlich und systemdienlich in das regionale Energiesystem einzubinden.
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Eine in jeder Hinsicht multifunktionale, vielfach vernetzte Fabrik: Die ETA-Fabrik auf dem Campus der Technischen Universität Darmstadt ist zugleich Forschungsgegenstand, Großdemonstrator und Lernort. Sie vernetzt Gebäudehülle und industrielle Prozesskette technologie- und disziplinübergreifend in Einzel- und Verbundlösungen: Dadurch steigt die Energieeffizienz des Gesamtsystems.
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In Hochöfen wird etwa 1.200 °C heiße Luft in den Reaktionsraum für den Reduktions- und Schmelzprozess des Eisens eingeblasen. Dazu dienen spezielle wassergekühlte Düsen aus Kupfer, sogenannte Blasformen. Diese können durch glühende Eisentropfen beschädigt oder zerstört werden. Dann muss energie- und kostenaufwendig repariert werden. Forschern ist es gelungen, die Oberfläche dieser Blasformen nun so zu gestalten, dass sie flüssiges Eisen einfach abtropfen lassen.
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Für klassische Kohle- und Erdgaskraftwerke ändern sich die Einsatzbedingungen durch den Verbund mit den erneuerbaren Energien erheblich. Sie laufen künftig häufiger unter Teillast, weisen erheblich mehr An- und Abfahrzyklen auf und die Komponenten werden stärker und anders belastet. Wissenschaftler haben die thermische und mechanische Belastung dickwandiger Bauteile in Kraftwerken unter den neuen Bedingungen untersucht.
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Am 15. und 16. April 2018 sind technologieorientierte Startups im Rahmen des „Tech Festival-Startup Energy Transition“ der Deutschen Energie-Agentur in die Berliner Kulturbrauerei eingeladen. Im Verbund mit dieser Veranstaltung bieten eine Podiumsdiskussion und ein Kick-off-Meeting des BMWi Startups ein Forum, ihre Wünsche und Schwerpunkte bei der strategischen Weiterentwicklung des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung einzubringen.
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Was passiert mit Bergwerken, wenn sie ausgedient haben? Lassen sie sich als Speicher nutzen? Das wollen Forscher herausfinden; sie testen im ehemaligen Steinkohlebergwerk Prosper-Haniel in Bottrop, ob es sich als untertägiger Wärmespeicher eignet. Im Forschungsprojekt GeoMTES werden dazu Speicherkonzepte entwickelt, bis September 2018 entsteht eine Machbarkeitsstudie. Die Modellierung des Grubengebäudes ist inzwischen abgeschlossen.
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Auf dem ehemaligen Fliegerhorst in Oldenburg entsteht ein neues Wohnquartier. Neben Neubauten sollen einige der alten Kasernengebäude erhalten bleiben und zu Wohnhäusern umgebaut werden. Geplant ist ein neues Infrastrukturkonzept, das die Sektoren Strom, Wärme/Kälte und Elektromobilität koppelt und in ein sektorenübergreifendes Versorgungsnetz integriert. Ergänzend entwickeln die Projektpartner eine digitale Service-Plattform für ein intelligentes Last- und Beschaffungsmanagement auf Ebene des Quartiers.
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