Hochschule als Labor der Energiewende von unten

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1 Hochschule als Labor der Energiewende von unten Energy Campus Lab Zukunftsweisendes Hochschulkonzept für Kooperationen in Lehre und Forschung Prof. Dr. Marcus Rehm 1 Die Themen Hochschule Baustelle in Bottrop Energy Campus Lab Ziele und Konzept Konkret: Nutzung von Abwasserwärme 2

2 Gleitender Start : Studierende an der HRW Energie und Wassermanagement Energieinformatik 1800 Wirtschaftsingenieurwesen Energiesysteme 1600 Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau Wirtschaftsinformatik 1400 Mensch Technik Interaktion 1200 Mechatronik Master Modellierung technischer Systeme 1000 Master Betriebswirtschaftslehre 800 Maschinenbau dual Maschinenbau 600 Internationale Wirtschaft Emerging Markets Elektrotechnik WiSe 09/10 WiSe 10/11 WiSe 11/12 WiSe 12/13 Betriebswirtschaftslehre Internationales Handelsmanagement & Logistik Betriebswirtschaftslehre Industrielles Dienstleistungsmanagement Betriebswirtschaftslehre auslaufend Bauningenieurwesen Angewandte Informatik 3 Aktuelle Energie-Studiengänge mit 325 Studierenden und im WiSe 13/14 bis 500 davon in Bottrop (FB1) ca. 300 FB1 insgesamt ca

3 Energy Campus: Vernetze Studiengänge Energieinformatik (B.Sc.) Energie- und Umwelttechnik (B.Sc.) Bauingenieurwesen (B.Sc.) Wirtschaftsingenieurwesen - Energiesysteme (M.Sc.) Wirtschaftsingenieurwesen - Energiesysteme (B.Sc.) Energie- und Wassermanagement (B.A.) Legende Ist Plan 5 HRW-Neubau am Standort Bottrop 6

4 Baufortschritt August 2013 zum Video 7 Architekturwettbewerb Gessert, Randecker & Legner (h4a) 8

5 Blick von der Hans-Sachs-Straße 9 Ansichten des Neubaus 10

6 Ansichten Hörsäle und Seminarräume 11 Ansichten Hörsäle und Seminarräume 12

7 Technische Umsetzung Thermische Qualität der Gebäudehülle und Qualität der verwendeten Materialien Sommerlicher Wärmeschutz; passive Kühlung und passive Beleuchtung Ressourcen sparende Geräte und Einrichtungen Thermische Energieversorgung Elektrische Energieversorgung mind. 30% unter EnEV

8 Energy Campus Lab unsere Ziele Ausbildung zukünftiger IngenieurInnen an den praxisrelevanten und innovativen Energiesystemen Vernetzte Energieerzeugungsanlagen und Energiespeicher für Fragestellungen des Energiemanagements und Systemintegration Schnelle Reaktion auf neue Praxisanforderungen (vielseitige Ausstattungen im Technikum und in den Laboren) 15 Energy Campus Lab unser Konzept Motto: Wir machen s vor. Ausbildung am lebenden Objekt im Campus Bottrop Studieren von Energiesystemen der Zukunft: Dezentrale Energieversorgung Permanentes und Zusammenspiel zwischen Energieerzeugung, -nutzung und -speicherung Smart Building, Smart Grid Ausbilden für die Energiewende HRW-Infrastruktur nutzen für Kooperationen in F&E 16

9 Energy Campus Lab Solarkollektoren Photovoltaik-Anlagen Sorptionsgestützte Klimatisierung Paraboloid Heliostaten Fresnel- und Rinnenkollektoren Betonkerntemperierung WRG Serverraum Fernwärme Speicher KWK/ Abwasser- BHKW Wärmenutzung Energieeffiziente Nutzung: Innovative Beleuchtung und energiesparende IT, Küchengeräte etc. Wärmedämmung, PCM Elektromobilität 17 Thermische Energieversorgung Bereitstellung Aufbereitung Nutzung Speicherung Umweltwärme Kältepumpe Kälte Kühlung Kälte Wärmepumpe Solarwärme Heizung Fernwärme Verbrennungswärme Heißwasser Wärme 18

10 Energy Campus Lab - z.b. Abwasserwärme Betonkerntemperierung Speicher Abwasser- Wärmenutzung Energieeffiziente Nutzung: Innovative Beleuchtung und energiesparende IT, Küchengeräte etc. 19 Konkret: Umweltwärme Abwasser 20

11 Lage Abwasserkanal 21 Konkret: Abwasserwärme und Wärmepumpen Kombination (parallel, seriell) von elektrischen und Gas-WP Einspeisung in drei unterschiedliche Temperaturniveaus (Betonkerntemperierung, Fußboden- u. dynamische Heizung) Passive Kühlung (direkt ohne WP) bei günstiger Abwasseroder Erdwärmetemperatur Aktive Kühlung im Betonkern oder der Fußbodenheizung Überbrückung der Abwasserwärme -> nur Erdwärmekollektor Vernetzung mit Fernwärme (bei Dreifachanschluss) u. KWK- Anlagen auch Lastprofile sind in Zukunft denkbar Verschiedenste Konfigurationen für das Energiemanagement 22

12 Energy Campus Lab - z.b. Strom Photovoltaik-Anlagen Speicher KWK/ BHKW Elektromobilität Energieeffiziente Nutzung: Innovative Beleuchtung und energiesparende IT, Küchengeräte etc. 23 Elektrische Energieversorgung Eigene Bereitstellung Aufbereitung Nutzung Speicherung Photovoltaik Akku = ~ LED Beleuchtung Konzentrierende Solarenergie Fresnel u. Paraboloid Kraft-Wärme- Kopplung z.b. Organic Rankine Cycle Kreisprozesse Pumpen, Motoren Information u. Kommunikation Mobilität (Elektrofahrzeuge) Netz Mess- und Regelungstechnik 24

13 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 25