Schaufensterprojekt C/Sells

Im ursprünglichen Konzept des Ehoch4-Projekts auf dem früheren Gelände der Oberschwabenkaserne war auch Raum für eine Akademie vorgesehen. Dort sollen Energiesysteme zur Erzeugung von Strom und Wärme entwickelt und erprobt werden, die letztlich den Einsatz fossiler Brennstoffe massiv einschränken und irgendwann überflüssig machen. Ungeachtet der Aufgabe des vorgesehenen Lern- und Erlebnisparks und des Verkaufs des Geländes arbeitet die Ehoch4-Akademie weiter. Begonnen hatten zuvor Mitarbeiter des ISC Konstanz (International Solar Energy Research Center, Konstanz) unter der Leitung von Dr. Kristian Peter mit dem Bau sogenannter TH-E-Boxen, die unter Einsatz von Photovoltaik sowohl Wärme, wie auch elektrische Energie zu jeder Jahreszeit erzeugen, umwandeln und speichern. Diese Box ist bestückt mit einer großen aufladbaren Batterie, einer elektrischen Wärmepumpe und einem Blockheizkraftwerk, das zur Strom- und Wärmeerzeugung  dient. Damit kann ein Einfamilienhaus komplett mit Strom- und Wärme versorgt werden. Inzwischen arbeitet diese Box rund um die Uhr in einem Raum, in dem zwischenzeitlich ein weiteres Gerät dieser Art seinen Betrieb aufgenommen hat, das in der Lage ist, ein Mehrfamilienhaus zu versorgen. Im Obergeschoss des ehemaligen Unterkunftsgebäudes untersucht Prof. Dr. Thomas Stark von der Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung (HTWG), Konstanz mit seinem Team die Wirkung verschiedener Systeme der Infrarotheizung.

Seit Anfang 2017 fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, BMWi, das große Schaufensterprojekt C/sells zum Thema Energiewende in Süddeutschland. Dieses Forschungsprojekt, das ein Projektvolumen von 100 Mio. EUR über vier Jahre umfasst, wird von 53 Partnerorganisationen bearbeitet, indem Stromnetzbetreiber, Photovoltaikanlagenbetreiber, Speicherhersteller, Computerspezialisten und Betreiber von Liegenschaften und Testzentren in Süddeutschland neue Lösungsansätze für die Energiewende erforschen und anwenden. Ehoch4 bildet in C/sells eine von 30 „Zellen“, in denen die moderne Energieversorgung entwickelt und erprobt wird. Zu diesem Zwecke arbeiten die Forschungspartner, Ehoch4, HTWG, ISC Konstanz und das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES aus Kassel zusammen. Andere Zellen liegen in Stuttgart, Ulm, Karlsruhe und Mannheim. Die Zellen sollen dem Energieversorger flexible elektrische Energie anbieten. Es genügt also nicht, Solarstrom, dann wenn die Sonne scheint, in das Netzt einzuspeisen, um ihn dann nachts, oder wenn es regnet, wieder aus dem Netz zu beziehen. Es muss vielmehr Strom gespeichert und durch moderne Brennstoffzellen und/oder Blockheizkraftwerke zusätzlich erzeugt werden, der nur dann in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird, wenn er dort gebraucht wird. Andererseits soll Ehoch4 dem Netzbetreiber auch elektrische Energie abnehmen können, wenn im Stromnetz ein Überangebot herrscht, z. B. wegen hohem Windenergie-Aufkommen in Norddeutschland. In diesem letzten Fall bleiben die betriebseigenen Blockheizkraftwerke still. Als Lösungsansatz, um diesen Aufgaben der flexiblen Energieerzeugung gerecht zu werden, spielt zumindest in der kalten Jahreszeit bei Ehoch4 die sogenannte Sektorenkopplung eine wichtige Rolle. Sektorenkopplung heißt in diesem Zusammenhang, dass die Strom- und Wärmeerzeugung gemeinsam betrachtet wird. Beispielsweise wird mit einem Blockheizkraftwerk, das im einfachsten Fall aus einem Gasmotor und einem Generator besteht, Strom und Wärme in einem festen Verhältnis hergestellt. Die Wärme wird zur Beheizung der Gebäude verwendet und der Strom wird im Quartier verbraucht und in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Wärme kann aber auch mit Hilfe einer elektrischen Wärmepumpe hergestellt werden, indem relativ große Mengen Energie der  Umgebungsluft oder dem Erdreich entnommen wird und geringe Mengen elektrische Energie aus einer PV-Anlage, einem Speicher oder dem Stromnetz dem System zugeführt werden. Indem Ehoch4 beide Anlagentypen (BHKW und Wärmepumpe) inzwischen zur Verfügung hat, kann bei der Umwandlung von Umgebungswärme und Erdgas/Biogas in Heizenergie zu jedem Zeitpunkt entschieden werden, ob während der Wärmeerzeugung elektrischer Strom hergestellt oder verbraucht wird. Auf diese Weise kann Ehoch4 in Zukunft zusammen mit der großen PV-Anlage, netzdienlich zur überregionalen Strombereitstellung beitragen. Um das Ganze zu regeln bedient man sich moderner Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT).  Aus diesem Grund hat das Unterarbeitspaket in C/sells, das Ehoch4 betrifft, den Namen „IKT-Siedlung Hohentengen“.

Die Aufgabenverteilung der Partner im Forschungsprojekt C/sells für die IKT-Siedlung Hohentengen sind wie folgt: Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) entwickelt die Software, HTWG Konstanz berechnet die Gebäudeversorgung, ISC Konstanz unterstützt die Koordination dieses Feldtests, dimensioniert die Energieanlagen und übernimmt die Mess- und Regelungsechnik, Ehoch4 GmbH stellt Infrastruktur und Gebäude und übernimmt Aufbau und Betrieb der Energiemodule.

Wenn Sie weitere Informationen zum Ehoch4 Forschungszentrum suchen, finden Sie diese unter der Rubrik "Akademie".

Weitere Informationen zum Schaufensterprojekt C/Sells erhalten Sie unter www.csells.net

 

 

Studenten der HTWG beim Workshop "Solares Bauen im Bestand"

Aufbau Ehoch4 Energiepark im Zeitraffer

Das Nutzungskonzept »Ehoch4«

Mit dem von SOWIEnergie (Jürgen Gaugel) und der Kommunalberatung Konstanz (Volker Fouquet) entwickelten Nutzungskonzept »Ehoch4« entsteht auf dem Gelände der ehemaligen Oberschwabenkaserne der europaweit einmalige Erlebnis- und Gewerbepark für Erneuerbare Energien Hohentengen. Er wird nach Fertigstellung allein auf Basis der fünf regenerativen Energieformen komplett energieautark arbeiten.

Kernstück des mehrere Säulen umfassenden Projekts »Ehoch4« bilden Flächen zur Energieerzeugung mit regenerativen Energiearten. In der Kombination von Solarenergie, Wasserkraft, Windenergie, Bioenergie und Holzvergasung wird das Gesamtprojekt vollständig energieautark arbeiten – ein europaweit einmaliger Ansatz.

Weitere zentrale Bausteine von »Ehoch4« sind die »Akademie für Nachhaltigkeit« und ein Lern- und Energiepark zur spielerischen Vermittlung von Wissen rund um die Erzeugung und Nutzung von Energie. Denn das angestrebte Umdenken hin zu einer post-fossilen Wirtschaftsweise ist ein generationenübergreifendes Projekt.

Um Synergien mit möglichst großer Dynamik zwischen Wissenschaft und Praxis zu ermöglichen, sind auch ein Gewerbegebiet mit den Schwerpunkten »Erneuerbare Energien« und »Moderne Logistik« sowie ein Modellprojekt für energieeffizientes und ökologisches Bauen integriert.

Der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung für Globale Umweltveränderungen (WBGU) fordert einen »Gesellschaftsvertrag für eine große Transformation«. Klimawandel und zur Neige gehende Ressourcen unterstreichen die Dringlichkeit dieser Forderung.

Soll die Energiewende Erfolg haben, sind deshalb Forschung, Lehre sowie Aus- und Weiterbildung unerlässliche Voraussetzungen.

Das Nutzungskonzept »Ehoch4« trägt diesem Ansatz Rechnung.


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Ehoch4 ist ein Projekt der SOWIEnergie e.K.

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