Das Technologieprogramm IETS der Internationalen Energieagentur befasst sich mit industriellen Energietechnologien und -systemen. Der Fokus liegt auf Forschung und Technologieentwicklung für eine effizientere Nutzung von Energie in der industriellen Produktion. Im Rahmen der internationalen Kooperation werden u. a. Forschungsaktivitäten zur Integration von erneuerbaren Energiequellen, industrielle Abwärmenutzung, Bioraffinerien, Trennungsprozesse sowie zur industriellen Kohlenstoffabtrennung und -speicherung forciert. Das Programm unterstützt die Zusammenarbeit der industrie-relevanten Forschungsdisziplinen und fördert die Vernetzung innerhalb von Industriesektoren und zu Querschnittstechnologien sowie den Informations- und Wissenstransfer zwischen Expert:innen aus Industrie, Wissenschaft und Technologiepolitik.
Der Umstieg auf erneuerbare Energieträger in der Wärme- und Stromversorgung führt zur Dezentralisierung des Energiesystems. In Zukunft müssen viele neue Akteur:innen sowie zahlreiche neue Komponenten integriert werden. Die Kopplung aller lokalen, volatilen Energieerzeuger, der Wärme- und Stromverbraucher, der Speicher (Gebäudemassen, Wärme- und Stromspeicher) und der Versorgungsnetze ist eine komplexe Aufgabe. Aktuell gibt es keine standardisierten Lösungen für ein integriertes Energieversorgungssystem. Ob es sich um Konzepte für Einzelgebäude, Stadtquartiere oder erneuerbare Energiegemeinschaften handelt, für alle Anwendungen werden adäquate angepasste Lösungen benötigt. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Sektorkopplung im Bereich Power-to-Heat, die ein großes Flexibilitätspotenzial für den Strom- und Wärmesektor nutzbar macht.
Transnationale Zusammenarbeit
Das Projekt Sol4City zielt darauf ab, durch die intelligente Kopplung verschiedener Technologien einen hohen Anteil des Wärme- und Strombedarfs von Geschosswohnbauten aus erneuerbaren Energiequellen abzudecken. Dazu wurden in der ersten Phase auf bilateraler Ebene österreichische und deutsche Kompetenzen aus Forschung und Industrie1 gebündelt. Die innovativen Konzepte kombinieren bereits verfügbare Technologien (z. B. die Aktivierung thermischer Massen, PV- und Batterie-Technologien, Wärmepumpen etc.) mit neuen Komponenten wie PVT-Hybridkollektoren, Sorptionskollektoren, Vakuumwärmedämmungen und Eisspeicher. Entwickelt werden wirtschaftlichen Lösungen für klimaneutrale mehrgeschossige Wohnbauten im urbanen Raum. Diese sollen hohe, über die Gebäudehülle generierte solare Deckungsgrade in Neubau und Sanierung ermöglichen. Ein zentraler Bestandteil der Konzeptentwicklung ist die Berücksichtigung der Interaktion mit den Netzinfrastrukturen (Strom und Wärme).
Aktuelle Forschungsschwerpunkte
> Optimierung von Design und Dimensionierung aller Einzeltechnologien hinsichtlich
> Versorgungssicherheit und Systemintegration Maximierung der erneuerbaren Energieerzeugung für die Deckung des Wärme- und Strombedarfs (inkl. E-Mobilität)
> Aktive Entlastung der Versorgungsnetze durch Ausnutzung von Gebäude- und systemimmanenten Flexibilitäten
> Einbeziehung von modellprädiktiven Regelungsansätzen und Betriebsvorhersageentwicklungen Definition von KPIs unter technischen, ökonomischen und ökologischen Kriterien
Die Ergebnisse des bilateralen Projekts werden auch in die internationale Zusammenarbeit zum Thema klimaneutrale Gebäude und Quartiere in Städten im Rahmen des Technologieprogramms „Solar Heating and Cooling“ (Task 66) der Internationalen Energieagentur einfließen.
„Im Rahmen des bilateralen Projektes Sol4City werden wir von einer Vielzahl von Expert:innen aus Universitäten und privaten Forschungseinrichtungen aus Österreich und Deutschland bei der Produktentwicklung unterstützt. Wir begrüßen diese bilaterale Zusammenarbeit, da sie die besten Forschungs- und Entwicklungskompetenzen vereint. Die Solarthermie liefert bereits einen wesentlichen Beitrag zur Sicherstellung einer nachhaltigen Wärmeversorgung. Um dies noch weiter zu stärken und auszubauen, arbeiten wir an neuen innovativen Konzepten wie die Kombination PV–Solarthermie als PVT Hybridkollektor oder auch an Technologien wie den Sorptionskollektoren. Erneuerbare Energieträger sind gerade in der aktuellen Situation unverzichtbar und zeigen den Weg in eine weitgehend unabhängige eigenständige Energieversorgung.“
DI Harald Poscharnig,
Leitung Forschung und Entwicklung
GREENoneTEC Solarindustrie GmbH
nachhaltigwirtschaften.at/de/sdz/projekte/sol4city.php
1 Österreichische Projektpartner: AEE INTEC (Projektleitung), Institute of Polymeric Materials and Testing Johannes Kepler Universität Linz, GREENoneTEC Solarindustrie GmbH, SONNENKRAFT GmbH, KIOTO Photovoltaics GmbH, Kreisel Electric GmbH&CoKG, Deutsche Projektpartner: IGTE Universität Stuttgart, Viessmann Werke GmbH & Co KG