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Schlagwort: Brennstoffe

  • Onlinetool für klimaneutrale Industrieprozesse

    Onlinetool für klimaneutrale Industrieprozesse

    Die Industrie steht vor der Herausforderung, ihre Prozesse von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umzustellen. Besonders für Temperaturbereiche von 100 bis 200°C bieten Hochtemperatur-Wärmepumpen eine energieeffiziente Lösung. Sie können nicht nur Prozesswärme bereitstellen, sondern auch gleichzeitig Kälte erzeugen, was sie für viele Industriezweige besonders attraktiv macht.

    Interaktive Technologie-Landkarte für Unternehmen
    Im Forschungsprojekt «Identifikation von industriellen Wärmepumpen für die Prozesswärme» hat das Fraunhofer ISE ein Onlinetool entwickelt, das Unternehmen gezielt bei der Auswahl der richtigen Wärmepumpentechnologie unterstützt.

    Das Tool bietet:

    • Visualisierung der verfügbaren Wärmepumpentechnologien im Temperaturbereich und Leistung
    • Zuordnung von Wärmepumpen zu spezifischen Industrieprozessen (z. B. Reinigung, Trocknung, Kühlung)
    • Interaktive Abrufmöglichkeiten für Prozesstemperaturen in verschiedenen Branchen
    • Detaillierte Fact Sheets zu Kreislaufprozessen, Verdichtertechnologien und Kältemitteln

    Ein Beitrag zur klimaneutralen Industrie
    Das Onlinetool ist Teil des Fraunhofer-Forschungsleitthemas «Klimaneutrale Industrie», das Unternehmen auf dem Weg zu einer CO₂-neutralen Energieversorgung unterstützt.

    Dazu gehören:

    • Optimierung von Energieeinsparpotenzialen
    • Nutzung industrieller Abwärme
    • Integration erneuerbarer Energien (z. B. Photovoltaik zur Eigenstromversorgung)
    • Speicherlösungen für Wärme, Kälte und Strom

    Besonderes Augenmerk liegt auch auf der Aufbereitung von Industrieabwässern, die nicht nur Abwärme, sondern oft wertvolle Reststoffe wie Metalle oder Säuren enthalten. Diese können mit modernen Rückgewinnungstechnologien effizient wiederverwertet werden.

    Mitwirken und Daten beitragen
    Der Datenpool des Onlinetools wird laufend erweitert. Hersteller von Wärmepumpen und Industrieunternehmen können mit dem Fraunhofer ISE in Kontakt treten, um ihre Daten in die Plattform zu integrieren und so die Entwicklung weiter voranzutreiben.

    Mit dieser neuen digitalen Lösung bietet das Fraunhofer ISE Unternehmen ein effektives Werkzeug zur Dekarbonisierung industrieller Prozesse und zur Steigerung der Energieeffizienz – ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur klimaneutralen Produktion.

  • Emissionen aus Heizöl und Gas werden weniger

    Emissionen aus Heizöl und Gas werden weniger

    In der Schweiz sind 2023 die Emissionen aus Brennstoffen gegenüber dem Vorjahr deutlich gesunken, nämlich um 8,8 Prozent. Dabei wurden die unterschiedlich kalten Wintermonate auf eine durchschnittliche Witterung umgerechnet. Im Vergleich zu 1990 lagen diese Emissionen um 41,7 Prozent niedriger. Das zeigt die soeben veröffentlichte CO2-Statistik 2023. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) legt diese Statistik jährlich vor.

    Laut seiner diesbezüglichen Medienmitteilung ist diese Abnahme vor allem auf die bessere Energieeffizienz von Gebäuden und den vermehrten Einsatz erneuerbarer Energien beim Heizen zurückzuführen. Insbesondere sei der Gasverbrauch im zweiten Jahr in Folge deutlich zurückgegangen.

    Dagegen blieb der durch Treibstoffe wie Benzin und Diesel verursachte CO2-Ausstoss gegenüber dem Vorjahr gleich. Gegenüber 1990 sind die Emissionen um 5,2 Prozent zurückgegangen. Dass sie nach der Pandemie, also nach 2022, nicht wieder angestiegen sind, liegt den Angaben zufolge zum einen an der damals begonnenen Veränderung des Mobilitätsverhaltens: mehr Heimarbeit und weniger Geschäftsreisen. Zum anderen führt das BAFU als Grund dafür auch den wachsenden Anteil der Elektromobilität an. Der Anteil biogener Treibstoffe am gesamten Treibstoffverbrauch ist von 3,4 leicht auf 3,6 Prozent gestiegen.

  • Paradigmenwechsel in der Energieplanung

    Paradigmenwechsel in der Energieplanung

    Zahlreiche Länder haben sich verpflichtet, bis 2050 klimaneutral zu sein. Dies erfordert für Gebäude- und Energiesysteme einen raschen Übergang von fossilen zu erneuerbaren Energien und eine stärkere Vernetzung verschiedener Sektoren. Gebäude, Mobilität, Industrie sowie Strom, Wärme und synthetische Brennstoffe müssen interagieren und integriert geplant werden. Matthias Sulzer von der Empa und Michael Wetter vom Lawrence Berkeley National Laboratory argumentieren, dass die aktuellen Planungsprozesse dieser Komplexität nicht gerecht werden und daher ein Paradigmenwechsel notwendig ist.

    Aktuelle Planungsprozess – ein Silo-Denken
    Heutige Planungsprozesse sind nach Disziplinen organisiert, was zu ineffizienten und suboptimalen Ergebnissen führt. Ingenieure und Architekten arbeiten nacheinander, anstatt interdisziplinär zusammen. Diese lineare, «Wasserfall»-artige Vorgehensweise lässt wenig Raum für Iterationen und Optimierungen im Gesamtsystem. Sulzer betont, dass dieser Ansatz nicht mehr ausreicht, um den Anforderungen zukünftiger, flexibler Energiesysteme gerecht zu werden.

    Inspiration aus der Chip-Industrie
    Sulzer und Wetter schlagen einen Planungsansatz vor, der von der Chip-Industrie inspiriert ist. Der Elektronik- und Computer-Wissenschaftler Alberto Sangiovanni-Vincentelli hat mit seinem «Platform-based Design» die Chip-Herstellung revolutioniert. Dieses Konzept nutzt verschiedene Abstraktionsebenen zur ganzheitlichen Analyse und Optimierung von Systemen und schafft allgemeingültige, modular kombinierbare Modelle. Dieses Modell könnte auch auf Gebäude- und Energiesysteme angewendet werden, um die Planung zu automatisieren und zu modularisieren.

    Vorteile eines modellbasierten Planungsprozesses
    Ein modellbasierter Planungsprozess würde bedeuten, dass Modelle nicht nur zur Analyse, sondern auch zur Spezifikation und zum Bau von Systemen genutzt werden. Diese Blaupausen könnten modular kombiniert werden, um das Design und die Funktionalität eines Systems eindeutig zu bestimmen. Dies würde die Planungs-, Bau- und Betriebsprozesse revolutionieren und die notwendige Digitalisierung und Automatisierung fördern, um die ehrgeizigen Dekarbonisierungsziele zu erreichen.

    Pilotprojekt an der Empa
    Das EU-Projekt GOES, geleitet von der Empa, ist ein erster Schritt zur Anwendung des «Plattform-based Design» im Energiesektor. Auf dem Empa-Campus in Dübendorf wird eine Pilotanlage mit 144 Erdsonden als erste Anwendung dieses Konzepts entwickelt. Ziel ist es, die verschiedenen Abstraktionsebenen der Entscheidungsfindung zu definieren und die Schnittstellen zu standardisieren.

    Die Umsetzung eines automatisierten und modularen Planungsprozesses ist entscheidend für die Erreichung der Klimaneutralität bis 2050. Sulzer und Wetter sind überzeugt, dass dieser Paradigmenwechsel die Flexibilität und Effizienz der Energiesysteme erheblich steigern wird. Der Ansatz bietet eine vielversprechende Lösung, um die Herausforderungen der Dekarbonisierung zu meistern und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.