PUBLIZIERBARER Endbericht

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1 PUBLIZIERBARER Endbericht (gilt für das Prgramm Mustersanierung) A) Prjektdaten Titel: Prgramm: Slar Grid SFL Slarthermie - Slare Grßanlagen 4. AS Dauer: Krdinatr/ Prjekteinreicher: Kntaktpersn Name: Kntaktpersn Adresse: SFL technlgies GmbH DI Dr. techn. Mari J. Müller SFL technlgies GmbH Innvatinspark Stallhfen Kntaktpersn Telefn: Kntaktpersn Prjekt- und Kperatinspartner (inkl. Bundesland): Adresse Sanierungsbjekt: Prjektwebsite: ffice@sfl-technlgies.cm keine SFL technlgies GmbH Innvatinspark Stallhfen Schlagwörter: Einspeisung der Wärme aus slarthermischen Anlagen in netzgebundene Wärmeversrgung zur Erreichung des Gesamtziels einer Energieversrgung aus erneuerbaren Energieträgern des gesamten Firmenstandrtes, Interaktin mit anderen Versrgungstechnlgien (Wärmepumpe, PV), Optimierung der Regelungsintelligenz, Rückspeisung Erdsndenfeld Prjektgesamtksten: Fördersumme: Klimafnds-Nr: KR13ST4K11057 Erstellt am:

2 B) Prjektübersicht 1 Executive Summary Das gegenständliche Prjekt SFL Slar Grid ist eingebettet in das übergerdnete Prjekt SFL energrid des steirischen Industrieunternehmens SFL technlgies GmbH. SFL energrid beschreibt ein kmplexes, hybrides Energiesystem, das in der mmentanen Ausbauphase zwei der vier Standrte der SFL technlgies GmbH umfasst. Die Visin des Prjektes ist eine autarke Energieversrgung auf Basis erneuerbarer Energien zu schaffen und Standrte über innvative Energiepartnerschaften zu vernetzen. Darüber hinaus wird das vn SFL entwickelte active base cncept (abc) angewandt. Hierbei ernten Gebäude über integrierte erneuerbare Technlgien Energie, die direkt im Gebäude genutzt swie zum Laden der Speicher vn Elektrfahrzeugen verwendet wird, welche wiederum als Strmversrger für Gebäude agieren. Durch Einbindung der rund 800 MitarbeiterInnen swie durch intensive Kmmunikatin wie zum Beispiel rund 50 Führungen pr Jahr trägt das Prjekt stark zur Bewusstseinsbildung und in weiterer Flge zum Umwelt- und Klimaschutz bei. Durch Anwendung mdernster Energietechnlgien ist ein Maximum an Energie- und Ressurceneffizienz gegeben. Durch den Einsatz erneuerbarer Energiequellen wird CO 2 eingespart. Die slare Grßanlage im Rahmen vn SFL Slargrid ist wesentlicher Bestandteil dieses Energiesystems. Sie besteht aus 2 Kllektrfeldern mit je 127,5 m² Bruttkllektrfläche (Flachkllektren Tisun GmbH) und ist in das firmeneigene Nahwärmenetz bestehend aus drei Pufferspeichern (2x Liter, 1x Liter), einem Brauchwarmwasserspeicher (1x Liter), einem Erdsndenfeld (42 Tiefensnden zu je rund 147 m, 1,3 Mi. m³ aktiviertes Erdvlumen) swie 4 Erdwärmepumpen und Verteilnetzstruktur, eingebunden. Eine wesentliche Besnderheit der gegenständlichen slarthermischen Grßanlage ist die Möglichkeit der Rückspeisung überschüssiger Wärme in den Smmermnaten in das Erdreich. S kann einerseits das Erdreich zur schnelleren Regeneratin angeregt swie die Wärme saisnal gespeichert werden, andererseits wird das Auftreten vn Stagnatinsfällen minimiert und s die Systemkmpnenten vr den dabei auftretenden hhen Temperatur- und Druckbelastungen geschnt. 2 Hintergrund und Zielsetzung SFL technlgies GmbH ist bestrebt eine öklgische und öknmische Verbesserung hinsichtlich der Energieversrgung und verteilung für ihre vier Standrte zu erreichen. Ziele sind die Erreichung einer hhen Energieeffizienz und die zunehmende Unabhängigkeit vn externer Energieversrgungsinfrastruktur swie eine höhere Systemresilienz insbesndere in der Strmversrgung. Zur Zielerreichung wurde in einem ersten Schritt am Standrt Stallhfen (Steiermark), w auch die Hans Höllwart - Frschungszentrum für integrales Bauwesen AG angesiedelt ist, die Betriebsgebäude swie die bestehenden gebäudetechnischen Anlagen zur Wärmebereitstellung analysiert. Darauf aufbauend wurde ein Sanierungs- swie ein Energieknzept erstellt. In einem zweiten Schritt wurden die Bestandsgebäude thermisch saniert swie die anlagentechnischen Kmpnenten zur Energiebereitstellung und- verteilung instand gesetzt und maßgeblich erweitert. Im dritten Schritt wurde das Energiesystem SFL energrid in Betrieb genmmen und die wissenschaftliche Begleitung eingeleitet. Die flgende Abbildung zeigt eine schematische Darstellung des Gesamtsystems. 2

3 Abbildung 1: SFL energrid - schematische Übersicht (eigene Darstellung) 3 Prjektinhalt Die slarthermische Grßanlage swie das Gesamtsystem sind mit zahlreichen messtechnischen Elementen ausgestattet, die eine feingranulare Datenerfassung und auswertung ermöglichen. Im Zuge interner Auswertungen sllen flgende Kennzahlen und Systemparameter in Bezug auf die slarthermische Grßanlage wie das Gesamtsystem berechnet und ausgewertet werden (siehe Tabelle 1). Die grün gekennzeichneten Passagen heben die Kennzahlen und Parameter die die slare Grßanlage betreffen hervr, die blau gekennzeichneten diejenigen die neben der slarthermischen Grßanlage auch andere Systemkmpnenten einbeziehen. Tabelle 1: Übersicht Datenauswertung Kennzahl Einheit Frmel Darstellungsart Auswertens- Intervall Slarer Deckungsgrad 1 [%] - Tabelle i Slarer Deckungsgrad 2 [%] - Tabelle Spezifischer Slarertrag [kwh/m ²] - Tabelle 3

4 Elektrische Arbeitszahl slar [-] - Tabelle ST Sll-Ist-Vergleich [kwh] - - Tabelle Jahresarbeitszahl WP [-] - Tabelle WP Sll-Ist-Vergleich [kwh] - - Tabelle Phtvltaischer Deckungsgrad [%] - Tabelle Spezifischer PV-Ertrag [kwh/m ²] - Tabelle PV vs. Lastkurve [-] - / t PV Sll-Ist-Vergleich [kwh] - - Tabelle Strmksteneinsparung durch PV [ ] - - Tabelle CO 2 -Einsparung durch PV [kg] - - Tabelle Deckungsgrad Gaskessel [%] - Tabelle Gasverbrauch [m³] - - j Temperaturverläufe [ C] - - Kurvendiagramm Erdsnden Input-Output-Bilanz [kwh] - - Energieflussdiagramm j Erdsndenfeld Wärmebildaufnahmen [-] - - Wärmebildaufnahmen Pufferspeicher Input-Output-Bilanz [kwh] - - Energieflussdiagramm Batterielager Jahresnutzungsgrad System [%] - Tabelle Elektrische Arbeitszahl System [-] - Tabelle Energiebilanz thermisch [kwh] - - Tabelle 4

5 - Energieflussdiagramm Energiebilanz elektrisch [kwh] - - Tabelle - Energieflussdiagramm Deckungsgrade Übersicht [%] - - Kreisdiagramm Endenergieverbrauch [kwh] - - Tabelle Primärenergieverbrauch [kwh] - - Tabelle Primärenergetischer Nutzungsgrad [-] - - Tabelle CO2-Ausstss [kg] - - Tabelle CO2-Ausstss pr kwh [kg/kwh - - Tabelle Nutzenergie ] Gas-Einsparung durch WP, [kwh] - - Tabelle ST und E-Patrne Gasksten-Einsparung [ ] - - Tabelle durch WP, ST und E- Patrne CO2-Einsparung thermisch [kg] - - Tabelle WP=Wärmepumpe m=mnatlich, j=jährlich H=Heizung WW=Warmwasser ST=Slarthermie =ffen t=täglich Neben Mnitring- und Überwachungszwecken werden mit der Auswertung der angeführten Kennzahlen und Systemparameter flgende interne Ziele verflgt: - Erstellung vn Wchen-, Mnats- und Jahresenergieberichten zur Bewusstseinsbildung und Vrbildwirkung - Ausarbeitung vn Optimierungsmaßnahmen zur Erreichung einer kntinuierlichen Verbesserung hinsichtlich System- Ressurcen- und Energieeffizienz - Schaffung einer feingranularen Datenbasis für laufende und zukünftige F&E-Vrhaben und Prjekte 4 Schlussflgerungen und Empfehlungen Da die Begleitfrschung zum mmentanen Zeitpunkt nch nicht abgeschlssen ist liegen nch keine detaillierten und wissenschaftlich fundierten Prjektergebnisse vr. Im Zuge interner Auswertungen sllen die im Abschnitt 3 genannten Kennzahlen und Daten in Bezug auf die slarthermisch Grßanlage swie das Gesamtsystem 5

6 berechnet und ausgewertet werden. Eine erste Auswertung anhand dieses Schemas ist aus mmentaner Sicht im zweiten Quartal 2016 zu erwarten. C) Prjektdetails 5 Arbeits- und Zeitplan Der vr Prjektbeginn erstellte Zeitplan (siehe Abbildung 2: Zeitplan SFL Slargrid) wurde eingehalten. Abbildung 2: Zeitplan SFL Slargrid Seit Inbetriebnahme der Anlage wurden innerhalb der ersten Mnate Nachjustierarbeiten und allfällige Fehlerbehebungsarbeiten durchgeführt. Weiters wurde das im Rahmen der Begleitfrschung erfrderliche zusätzliche Messequipment (Glbalstrahlungssensren, Strmzähler, Datenlgger etc.) nachgerüstet und in das bestehende MSRT-System integriert. Im Frühjahr 2015 wurde die Datenübertragung an das AEE Institut für nachhaltige Technlgien prgrammiert, mehrmals überprüft und adaptiert. Nach mehrmaligen Plausibilitätskntrllen wurde der einjährige Mnitringprzess mit 1. September gestartet. Erste Auswertungen werden 2016 erwartet. 6 Publikatinen und Disseminierungsaktivitäten Veranstaltungen/Führungen u.a. Smart Grids Week 2014 Österreichs Energie Kngress 2014 (R)Evlutin. Energiewelt neu denken ECO Cluster-Treffen der Ec Wrld Styria - Neue Technlgien, Neue Finanzierungen Publikatinen/Einreichungen u.a. SFL energrid - innvatives hybrides Energiesystem eines steirischen Industrieunternehmens, Julia M. Gratzer, Nadja Maria Wurm, Michael Grbbauer, Mari J. Müller, enva 2014 internatinaler Kngress Nachhaltige Gebäude, Pinkafeld Nminierung für Energy Glbe Award 2015 Nachflgeprjekte REsys: Im Rahmen des FFG-geförderten Prjektes REsys wird das Prjekt SFL energrid (und in Flge auch das Prjekt Slar Grid) im Hinblick auf die Entwicklung intelligenter Regelungsstrategien, basierend auf realen Messdaten und Simulatinsmdellen, mit Hilfe vn IKT-Methden und Expertenwissen, 6

7 untersucht. Diese Strategien sllen im Realsystem erprbet werden und der Erhöhung der Gesamtenergieeffizienz dienen. Diese Prjektbeschreibung wurde vn der Fördernehmerin/dem Fördernehmer erstellt. Für die Richtigkeit, Vllständigkeit und Aktualität der Inhalte übernimmt der Klima- und Energiefnds keine Haftung. i m=mnatlich, j=jährlich 7