Ansätze zur Energiespeicherung im Quartier aktueller Stand im Forschungsprojekt QUARREE100
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- Emilia Kaiser
- vor 5 Jahren
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1 Ansätze zur Energiespeicherung im Quartier aktueller Stand im Forschungsprojekt QUARREE EKI-Fachforum Potenziale für Wärmespeicher in Schleswig-Holstein, David Sauss
2 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung (Quartier, Projekt, Partner) 2. Ziele 3. Energiespeicherung 4. Beispiele 5. Chance David Sauss siz-energie-plus.de 2
3 Ziele von QUARREE 100 Zelluläres und effizientes Strom-, Kraftstoff- und Wärmeversorgungskonzept nach dem Subsidiaritätsprinzip Berücksichtigung zentraler als auch dezentraler regenerativer Energiequellen Intelligente Steuerung auf Quartiersebene und Entlastung des regionalen Stromnetzes Schnittstellen zur Mobilität mit unterschiedlichen Energieträgern Flexibilität und Resilienz im System und für die vorgelagerten Netze erhöhen Strom aus erneuerbaren Quellen vollständig verwerten David Sauss siz-energie-plus.de 3
4 Arbeitspakete David Sauss siz-energie-plus.de 5
5 Projektorganisation David Sauss siz-energie-plus.de 6
6 Urbanes Energiekonzept Datenerhebung, Modelle, Umsetzungsszenarien Bestandsaufnahme & Messungen Erarbeitung Monitoringkonzept Simulationen und Modellierung (Strom, Wärme, Verkehr) Netzplanung, Automatisierung, digitale Vernetzung Erstellung eines integralen Konzeptes zur Energiebereitstellung Entwicklung von Umsetzungsszenarien David Sauss siz-energie-plus.de 7
7 Eine Konzeptentscheidung! Solarthermie Photovoltaik David Sauss siz-energie-plus.de 8
8 Zukunftstrend (Gebäude als Kraftwerk aktiv statt passiv) Erneuerbare Energien Optimierung durch Reduzierung des Energiebedarfs und effiziente Nutzung erneuerbarer Energien Energiebedarf (Wärme, Strom) + 50 % bis 100 % erneuerbare (solare) Energieversorgung von Gebäuden (Gesamtenergiebedarf - Strom und Wärme) Hoher Eigenstromnutzungsanteil Umsetzung und Realisierung über eine solare Energieversorgung solarthermische Anlage und Photovoltaik-Anlage Photovoltaik-Anlage in Kombination mit Wärmepumpen David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 9
9 Energieversorgungsvarianten Variante Beschreibung Gaskessel ST + PV Wärmepumpe PV BHKW PV Biomasse ST + PV? el. Heizstab ST + PV Fernwärme PV* Versorgungsnetz Heizsystem Erneuerbare Energie *PE-Faktor =0,7 David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 10
10 System 1 Gastherme + ST + PV Einfamilienhaus Neubau ST 12 m² ST 40 m² Volumen 800l PV 3,2 kw p 50 % erneuerbar Volumen l PV 6 kw p 100 % erneuerbar David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 11
11 System 2 Wärmepumpe + PV Einfamilienhaus Neubau Volumen 500l PV 3 kw p 50 % erneuerbar Volumen 500l PV 6 kw p 100 % erneuerbar David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 12
12 WP + PV vs. Gas + Solarthermie David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 13
13 WP + PV vs. Gas + Solarthermie David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 14
14 Möglichkeiten der Stromspeicherung Photovoltaik Batteriespeicher Wärmepumpe Warmwasserspeicher Hochtemperaturspeicher Brennstoffzelle Wasserstoff Elektromobilität Stromversorgung David Sauss siz-energie-plus.de 15
15 Einsatz von Hochtemperatur-Feststoffspeichern System Parameter: PV-Generator: 10 kwp 4 Personen Wärmebedarf (Heizung + TWW) 60 kwh/(m²*a) HTFS: 18t / 5m³ David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 16
16 Fazit Im Gebäude sind den konventionellen Speichermöglichkeiten wirtschaftliche und technische Grenzen gesetzt. Es gibt ein Optimum aus zur Verfügung stehender Dachfläche und Einsatz von solarthermischen oder PV-Modulen. Ein flächendeckender Ausbau von PV + WP stellt uns vor große Herausforderungen. In stark verdichteten Gebieten mit mehrgeschossiger Bebauung sind die vorhandenen Dachflächen nicht ausreichend zur Deckung des Energiebedarfs. Quartierspeicher können eine mögliche Lösung zur Verschiebung von Angebot und Nachfrage nach EE sein. Wir müssen Flexibilitäten in den Quartieren schaffen und über zu- und abschaltbare Lasten systemdienliche Konzepte umsetzen. David Sauss david.sauss@stw.de siz-energie-plus.de 17
17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! David Sauss siz-energie-plus.de 18
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