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TU Berlin

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Veröffentlichungen

Nutzung von Sole als Energieträger und Speichermedium in einem urbanen Entwicklungsgebiet
Citation key Buchholz2012
Author Buchholz, M and Buchholz, R and Hanßke, A and Paitazoglou, C and Ziegler, F
Title of Book 3. Internationale Konferenz - Niedertemperatur- und Abwärmenutzung in Kommunalen und Industriellen Energieversorgungssystemen
Year 2012
Month oct
Abstract Das im Rahmen des Forschungsschwerpunktes EnEff:Stadt durch das BMWI geförderte Projekt „HighTech-LowEx: Energieeffizienz Berlin Adlershof 2020“ hat sich zur Aufgabe gesetzt, ein ganzheitliches Energiekonzept für den Technologie- und Wissenschaftsstandort Berlin Adlershof/Johannistal zu entwickeln. Das Vorhaben strebt das Ziel an, den Bedarf an Primärenergie innerhalb des gemischten Gewerbe- und Wohnquartiers um 30% gegenüber dem „Business as usual“ zu senken. Ein Arbeitspaket befasst sich mit technologischen Möglichkeiten zur Abwärmenutzung. Dies erfordert zunächst eine qualitative und quantitative Bewertung von Abwärmepotentialen hinsichtlich ihrer Herkunft sowie ihres örtlichen und zeitlichen Auftretens. Auf der Grundlage einer energetischen Analyse über das Projektgebiet konnte ein technisch nutzbares Abwärmepotential von mehreren MW festgestellt werden, das im Wesentlichen aus Lüftungs- und Klimaanlagen resultiert und sich im Temperaturbereich von 35-40°C bewegt. Das niedrige Temperaturniveau und die zeitliche Fluktuation der Wärmeströme machen eine Verwertung in herkömmlichen Energiewandlern schwierig. Dennoch erlauben unterschiedlichste Prozesse, in denen Salzlösungen mit hoher Energiedichte zum Einsatz kommen, eine Nachnutzung oder Rückführung speziell dieser niedrigexergetischen Abwärmemengen. Einerseits kann die hygroskopische Eigenschaft spezieller Salzlösungen beispielsweise genutzt werden, um industrielle Trocknungs- und Lüftungsvorgänge in ihrer energetischen Effizienz zu verbessern. Andererseits können über urbane Dach- und Fassadengewächshäuser mit Hilfe von Solarenergie große Mengen von warmer feuchter Luft als potentielle Wärmequellen erschlossen werden. Vorhandene Abwärmequellen im Entwicklungsgebiet werden zur Regeneration der Salzlösung verwendet, bei der die aufgenommenen Wassermengen wieder an die Umwelt abgegeben werden. Als räumliche Verbindung zwischen den Nutzern der Sole und den Lieferanten von Regenerationswärme kann ist Solenetz notwendig. Angebots- und Nachfragespitzen können über Solespeicher ausgeglichen werden. Speicherung und Transport erfolgen dabei ohne nennenswerte thermische Verluste. Die Energiedichte liegt bei etwa dem dreifachen Wert von Fernwärmesystemen, so dass auch größere Entfernungen innerhalb eines Solenetzes noch wirtschaftlich erschlossen werden können. In Kooperation zwischen TU Berlin und der Watergy GmbH sind im Zusammenhang mit dem Projekt „HighTech-LowEx: Energieeffizienz Berlin Adlershof 2020“ Konzepte zur Nutzung von Niedertemperaturwärme durch Soleprozesse entwickelt worden. Die auf diesem Wege entstandenen Ideen für den gewerblichen Bereich der Trocknung aber auch für die Anwendung zur Raumluftkonditionierung und zur Wärmerückgewinnung werden im Rahmen dieser Veröffentlichung dargestellt. Die technische Realisierung der vorgestellten Entwürfe wird in einem geplanten Umsetzungsvorhaben weiter verfolgt.
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