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05 Aug 2019

Auf dem Weg zu einem energieeffizienten Campus - Projekt EnEff:Stadt Campus Lichtwiese

Auf dem Weg zu einem energieeffizienten Campus

Projekt EnEff:Stadt Campus Lichtwiese

Johannes Oltmanns/mho

Die TU Darmstadt hat sich das anspruchsvolle Ziel gesetzt, ihre CO 2 -Emissionen bis 2050 um 80 Prozent gegenüber dem Stand von 1990 zu reduzieren. Im Projekt EnEff:Stadt Campus Lichtwiese werden deshalb Konzepte und Maßnahmen entwickelt, um dieses Ziel möglichst kostengünstig zu erreichen. Das Projekt wird seit 2016 von einem interdisziplinären Team aus Architektinnen und Architekten, Elektrotechnikern und Elektrotechnikerinnen sowie Maschinenbau- Ingenieuren und -Ingenieurinnen bearbeitet. Im Zuge der gestarteten Aktionswoche "Nachhaltige Lebensstile" lohnt sich ein Blick auf den aktuellen Stand des Projekts.

In der ersten Phase des Projekts (2016 – 2018) standen insbesondere die Untersuchung der aktuellen Situation sowie die Entwicklung von Konzepten zur Weiterentwicklung des Campus Lichtwiese im Vordergrund. Wichtige Bausteine der heutigen Energieversorgung sind das Heizkraftwerk, womit Strom, Wärme und Kälte für die gesamte Universität produziert werden, sowie das Fernwärme- und das Fernkältenetz, die das Heizkraftwerk mit den Gebäuden verbinden. Zu Beginn des Projekts wurde die aktuelle Datenlage zum Energiebedarf am Campus gesichtet und Energiesteckbriefe für die einzelnen Gebäude entwickelt, auf deren Grundlage eine Gruppierung in verschiedene charakteristische Gebäudetypen vorgenommen werden konnte. Dadurch wurde es möglich, den gesamten Campus über detaillierte Modelle von Typgebäuden abzubilden, ohne dass jedes Gebäude einzeln modelliert werden musste.

Die im Rahmen des Projekts entwickelten Modelle der Erzeugungsanlagen und der thermischen und elektrischen Netze ermöglichen es, die Auswirkungen von Sanierungsmaßnahmen an den einzelnen Gebäuden auf den gesamten Campus besser zu verstehen und Einsparpotenziale an CO2-Emissionen zu quantifizieren. Außerdem kann der Einfluss zusätzlicher Erzeuger oder Verbraucher auf die Stabilität des elektrischen Verteilnetzes untersucht werden.

Mithilfe dieser Modelle konnten verschiedene Maßnahmen zur Weiterentwicklung des Energiesystems Campus Lichtwiese abgeleitet werden. Besonders zu nennen ist neben der Studie zum Potenzial von Photovoltaik am Campus Lichtwiese die Studie zur Sanierung der Beleuchtungsanlagen im Nichtwohngebäudebestand, die mit dem Heinz-Stillger-Preis für studentische Forschung ausgezeichnet wurde und in einen Förderantrag beim Land Hessen mündete. Ein weiteres wichtiges Ergebnis der ersten Phase des Projekts ist ein Konzept zur Nutzung der Abwärme des Lichtenberg-Hochleistungsrechners.

In Phase II des Projekts EnEff:Stadt Campus Lichtwiese (2019 – 2022) steht die Realisierung von Maßnahmen zur Verringerung der CO2-Emissionen im Vordergrund. Um diese Umsetzungsprojekte erfolgreich zu bearbeiten, wird die bereits bisher intensive Zusammenarbeit zwischen Forschung und Verwaltung weiter ausgebaut und das Energiemanagement der TU Darmstadt noch stärker in das Projektteam integriert. Neben der Abwärmenutzung des Hochleistungsrechners soll im Architekturgebäude eine Feldstudie zur Absenkung der erforderlichen Temperatur bei der Heizwärmeversorgung erstellt werden, auf der die Entwicklung einer allgemeinen Strategie zur Absenkung der Temperaturen in der Fernwärmeversorgung aufbauen soll. Zudem wird in Phase II ein umfassendes medienübergreifendes Energiemonitoring am Campus Lichtwiese realisiert, das neben den Leistungsverläufen der einzelnen Gebäude auch die Power Quality auf der Mittelspannungsebene des Netzes misst. Das Monitoring liefert die Grundlage für eine detaillierte Abbildung des Energiesystems des Campus, den »Digitalen Zwilling«. Dieser soll langfristig die Möglichkeit bieten, sowohl den Betrieb des Energiesystems unter Berücksichtigung aller Energiearten (Strom, Wärme und Kälte) in Echtzeit zu optimieren als auch das Integrationspotenzial neuer Technologien für zukünftige Erweiterungen im Detail evaluieren zu können.

Am Ende der Phase II soll ein neues Konzept für das Energiesystem ab 2030 stehen, hinterlegt mit konkreten Handlungsempfehlungen für kosteneffiziente Maßnahmen zum Erreichen der gesteckten Klimaschutzziele.



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