Anwendungstechnologien
Forschungscluster 4
Im Forschungscluster 4 Anwendungstechnologien werden Grundlagen für die Optimierung und Einführung von energieeffizienten Anwendungstechnologien – den Gas-Plus-Technologien – unter Berücksichtigung der effizienten Einbindung regenerativer Energien erarbeitet.
Neben der etablierten Gasbrennwerttechnik mit solarthermischer Unterstützung werden Gaswärmepumpen, Technologien zur Kraft-Wärme-Kopplung und Brennstoffzellen zur Wärme- bzw. gleichzeitiger Wärme- und Strombereitstellung oder Klimatisierung in verschiedenen Projekten untersucht. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei, die Anwendungspotenziale der verschiedenen Technologien oder Kombinationen im Gebäudebereich aufzuzeigen. Zentrale Aufgabenstellungen in den Projekten sind die Durchführung und Auswertung von Praxistests und Parameteranalysen sowie experimentelle Untersuchungen zur Validierung von Simulationsrechnungen.
Des Weiteren werden regionale Technologie- und Demonstrationszentren an den Standorten der Institute in Essen, Freiberg und Karlsruhe aufgebaut, um die Weiterbildung insbesondere des installierenden Handwerks, der Energieberater von Versorgungsunternehmen sowie von Studenten zu intensivieren und die Gas-Plus-Technologien einem breiten Publikum zugänglich zu machen.
Die Untersuchungsschwerpunkte liegen dabei auf:
- Gasbrennwertgeräten mit Einbindung von Solarwärme: Sie zählen heute zum Stand der Technik, sind technisch ausgereift und hocheffizient. Es besteht allerdings Optimierungspotenzial bei der Systemintegration unter besonderer Berücksichtigung des Nutzerverhaltens.
- Gaswärmepumpen (GWP): Sie werden seit Kurzem angeboten. Weiterer Optimierungsbedarf zeigt sich bei der Systemintegration in die Gebäudeenergieversorgung und in der effizienten Einkopplung der Umweltwärme.
- Kraft-Wärme-Kopplung: Für die dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung werden verschiedene Systeme der Kraft-Wärme- Kopplung (KWK) sowie Brennstoffzellen (BZ) näher betrachtet. Als ein Bindeglied der Energienetze Strom und Gas nehmen diese Technologien im Rahmen der Innovationsoffensive einen besonderen Stellenwert ein.
Das Gaswärme-Institut e.V. Essen (GWI) ist das Leitinstitut im Forschungscluster 4.
Die Projekte
- Gasbrennwert + Solarthermie
Optimierung der Einkopplung von Solarthermie in Brennwertsysteme - Sanierungskonzepte für Mehrfamilienhäuser
Erarbeitung und ökologische wie ökonomische Bewertung von energetischen Sanierungskonzepten für dezentral beheizte Mehrfamilienhäuser - Gaswärmepumpe + Gasbrennwert
Handlungsempfehlung für die Kaskadierung von Gaswärmepumpen und Brennwertgeräten - Gaswärmepumpe + Solarthermie
Handlungsempfehlungen für die Installation und Nutzung von Gaswärmepumpen mit Solarthermie - Gaswärmepumpe + Umweltwärme
Optimierung der Umweltwärmeeinkopplung mit Erdwärmesonde, Erdkollektor oder Außenluft-Wärmetauscher - Kraft-Wärme-Kopplung
Entwicklung, Bewertung und Optimierung von Mikro-KWK-Anlagen für Gebäude - Brennstoffzellen
Entwicklung, Bewertung und Optimierung von Brennstoffzellensystemen - Gasbeschaffenheit +
industrielle Anwendungen Ermittlung des Einflusses unterschiedlicher Gaszusammensetzungen auf industrielle Thermoprozesse
Veröffentlichungen
Gas-Plus-Technologien als Kernelemente effizienter Energieverwendung
Dr. Rolf Albus, aus: gwf Gas/Erdgas 10/2011
Forschungscluster 4 – „Gasanwendungstechnologien“
Dr. Rolf Albus, Gaswärme-Institut e.V., Essen. Vortrag auf dem Diskurs Gas des DVGW, 6. Juli 2011
Gas-Plus-Technologien - Schlüsseltechnologien zukünftiger Energieversorgungsstrukturen
Editorial der DVGW energie|wasser praxis 03/2011