Das Projekt IEA IETS TCP Task 17 „Membranfiltration zur energieeffizienten Trennung lignozelluloser Biomassebestandteile“ verfolgte das übergeordnete Ziel durch energie- und kosteneffiziente Trenntechnologien eine optimierte Nutzung von lignozellulosehaltigem Material in einem Bioraffinerieansatz sicherzustellen. Der Zellstoff- und Papierindustrie kommt aufgrund des Einsatzstoffes Holz sowie der hochvolumigen Produktion eine besondere Rolle in der Bioraffinerie zu. Da diese Industriesparte in Österreich gleichzeitig zu den energieintensivsten Industrien zählt, wurde im Zuge des Projektes ein spezieller Fokus daraufgelegt. Ziel der Bioraffinerie ist eine möglichst hohe Wertschöpfung im Sinne einer kaskadischen Rohstoffnutzung. Membrantrennverfahren vereinen die stoffliche Nutzung der Komponenten durch zum Teil selektive Trennmechanismen mit Energieeffizienzmaßnahmen. Von großem Interesse sind emergierende Membranprozesse wie z.B. Vorwärtsosmose (VO), Membrandestillation (MD), Pervaporation (PV) und Flüssigmembranpermeation (FMP).
Übergeordnetes Ziel des Projektes ist die Anwendbarkeit und Umsetzbarkeit innovativer und nachhaltiger Wärme- und Kälteversorgung auf Basis Kalter Fernwärme zu ermöglichen bzw. zu erhöhen. Um das zu erreichen, erfolgt die Entwicklung komplexer technischer Systemlösungen und von methodischen und simulationstechnischen Grundlagen für die Konzeption, Planung und langfristige Bewertung solcher Systeme. Weiters wird ein stochastisches Modell für die Langzeitbewertung von Systemlösungen auf Basis variierender Rahmenbedingungen und exogener Szenarien entwickelt. Aufbauend auf die erarbeiteten Systemlösungen und der technisch/ökologischen Bewertung werden für maßgeschneiderte Produkte und Dienstleistungen für Kalte Fernwärme erarbeitet, die dann in eine ökonomische Bewertungsmethode einfließen.
Ziel des Projektes ist die durchgehende planungsbegleitende Lebenszyklusanalyse von Gebäuden mit besonderer Ausrichtung auf die Planung und Errichtung CO2-neutraler Gebäude durch die Anwendung von Building Information Modeling (BIM).
Die kosteneffiziente Sanierung bestehender Stadtteile und Siedlungen erfordert die richtige Balance zwischen Energieeffizienzmaßnahmen und Maßnahmen zum Einsatz Erneuerbarer Energieträger. Wie diese richtige Balance ausschauen kann, wird in diesem Projekt nachgegangen.
In unterschiedlichen Reststoffen wie Produktionsabwässern, kommunalen Abwässern oder Gärresten sind große Mengen von Ammonium (in Form von Stickstoffsalzen) gebunden. Mangels effizienter Rückgewinnungstechnologien geht der darin mitgeführte Wasserstoff ungenutzt verloren. Beide im vorliegenden Projekt adressierten Problemstellungen, die effiziente Gewinnung von Ammoniak als Gas und die Nutzbarmachung und energetische Verwertung von Ammoniak in einer Brennstoffzelle erfordert die Entwicklung neuer angepasster Technologien.
Im Rahmen des Projektes „Ammonia-to-Power“ werden ein Vakuum-Membrandestillationsverfahren (MD) zur Ammoniakgasgewinnung und eine Ammoniak-Brennstoffzelle (Ammoniak SOFC - solid oxid fuel cell) entwickelt.
Das Ergebnis des Projektes ist eine optimierte MD-Anlage im Labormaßstab mit geeignetem Membranmodul und geeigneten Betriebsparametern, sowie ein 5kW Ammoniak-SOFC CHP (combined heat and power)-System, worauf aufbauend ein Real-Scale-Konzept ausgearbeitet wird.
Ziel des Projekts „sBSc - scaled BIG SOLAR control“ ist die Entwicklung optimierter Regelungsstrategien und Software für den kosteneffizienten Betrieb großer Solaranlagen mit Absorptionswärmepumpen und saisonalem Speicher zur Fernwärmeeinspeisung.
Effektive Prozesse, robuste Lösungen, neue Geschäftsmodelle und Lebenszykluskostenoptimierung für Null- und Plusenergiegebäude
Nach Artikel 9 der „Energy Performance of Buildings Directive“ (EPBD), haben sich die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union dazu verpflichtet, dass bis Ende 2020 (2018 für öffentliche Gebäude) alle neuen Gebäude den Niedrigstenergiegebäudestandard (Nearly-Zero-Energy-Buildings -NZEB) erfüllen müssen. Die kostenoptimale Integration von Effizienzmaßnahmen und erneuerbaren Energien in NZEBs unter Berücksichtigung gängiger Planungs- und Bauprozesse in der Bauindustrie ist eine große Herausforderung. Um die Marktakzeptanz dieses zukünftigen Gebäudestandards in der EU zu erhöhen, gilt es, kostenoptimale Wege zur Errichtung und den Betrieb von NZEBs aufzuzeigen.
Ein neuartiges Reaktordesign wird hinsichtlich einer Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse von Ligno-Zellulose-Material entwickelt. Ziel ist es, die Energiekosten als auch die eingesetzte Enzymmenge deutlich zu verringern, um Abfallprodukte als Wertstoff zur Produktion von Bioethanol oder Chemikalien wirtschaftlich zu verwerten.
Die signifikante Reduktion der Temperaturniveaus in Fernwärmenetzen ist ein wichtiger Baustein zur Schaffung zukunftsfähiger Nah- und Fernwärmesysteme. In T2LowEx werden systematische Methoden zur Abnehmer- und Netzanalyse sowie Geschäftsmodelle entwickelt, die eine Umsetzung von temperatursenkenden Maßnahmen unterstützen.
Quelle: Stadt Mülheim/Hans Blossey
Gesamtheitliche Simulationsstudie komplexer Energieverbünde in zukünftigen Stadtquartieren mit dem Ziel, ein ökonomisch optimiertes Regelungs- und Betriebsverhalten zu erreichen. Die Ergebnisse sollen auf vielfältige Konfigurationen verallgemeinert werden und eine Entscheidungshilfe bei der Wahl der energietechnischen Konfiguration in neuen Quartieren bieten.