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SCFW

2019-05-07T09:19:39+02:00Nov 27th, 2018|

SCFW

Simulation and yield prediction tool for solar thermal systems in heating networks on the basis of the Solar Keymark Output Calculator (ScenoCalc)

Subject

  • Solar thermal energy
  • Energy supply
  • District heating
  • Market & policy
  • Energy concept

Task

  • Study
  • Consulting
  • Technology transfer
  • Research
  • Pilot project
  • Market development

Funding

  • Public funds

Period

12/2014 – 11/2016 (2 years)

Budget

about 500,000 EUR

Description

Using the calculation tool SCFW, the solar net gain of a solar thermal plant integrated in a district heating network can be calculated. The calculation follows strictly the formulas of ScenoCalc and DIN EN ISO 9806 on the one hand and considers relevant decreasing effects of the whole system on the other hand. These effects contain heat capacity of collectors, heat losses of pipes, fittings and optional storage, antifreeze protection, and heat exchanger. In case of heat exchangers the increasing collector average temperature is more relevant than heat losses. These futher calculations enable to calculate the solar net gain at the point where it is fed into the district heating network. The weather data and the load profile of the district heating network is taken into account in the hourly calculation.

SCFW is implemented in an Excel-Workbook and calculates formulas according to the values the user chooses. There is no check of the values and the user should have knowledge of the solar thermal system. The results of SCFW are first estimations and no complete system design.

Client

  • BMWi
  • Projektträger Jülich (PTJ)

Partner

  • Steinbeis Research Institute Solites
  • Ritter XL Solar GmbH

Aim

The project developes an open-source, freely available calculation program in Excel, which can be used to calculate the solar net gain of solar thermal systems in district heating networks and to compare different systems. To ensure broad acceptance of the calculation program, it is based on the by international standards (Solar Keymark) defined and widespread simple calculation program ScenoCalc.

Implementation

On the mathematical principles of J .A. Duffie and W. A. ​​Beckman, European scientists (e. g. Bengt Perers, Peter Kovacs) developed an open Excel program that is approved by all institutions for energy yield forecast in the certification of collectors according to the Solar Keymark process. This “ScenoCalc” program is limited to the consideration of a single collector, so that a whole solar systems can not be calculated. However, it is ideally suited as the basis for almost every type of solar thermal collector. The research project aims to develop a simulation tool holding one hand with regard to the panels strictly to the algorithms of ScenoCalc, but then consider possible, all known relevant effects on the energy yield. If these effects are all “turned off”, then the simulation tool shall provide exactly the same collector yield data as with ScenoCalc.

Results

Simple calculation program for yield forecasts for solar thermal systems in district heating networks as a for experts open Excel tool. SCFW was published in June 2017 and is available online on www.scfw.de in German language.

SCFW develops an Excel tool based on ScenoCalc for calculation of the solar net gain of solar thermal systems that are integrated into district heating networks.

Downloads and links
www.scfw.de

Contact
Magdalena Berberich
berberich@solites.de

This project has received funding from

The sole responsibility for the content of this webpage lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the funding organization. Neither the funding organization nor the author are responsible for any use that may be made of the information contained therein.

Solnet 4.0

2019-06-12T14:11:15+02:00Nov 27th, 2018|

Solnet 4.0

Innovative solution and development concepts for the market preparation of solar district heating

Subject

  • Solar thermal energy
  • Energy supply
  • District heating
  • Market & policy
  • Energy concept

Task

  • Study
  • Consulting
  • Technology transfer
  • Research
  • Pilot project
  • Market development

Funding

  • Public funds
  • Private financing

Period

08/2017 – 12/2019 (2.25 years)

Budget

about 910,000 EUR

Description

Solnet 4.0 is a cooperation of industry and research aiming at the market development of solar district heating in Germany.

Client

Supportet by BMWi within the program EnEff.Gebäude.2050

With industry contributions from:

  • Arcon-Sunmark GmbH
  • Bosch Thermotechnik GmbH
  • GREENoneTEC GmbH
  • KBB Kollektorbau GmbH
  • Ritter XL Solar GmbH
  • Savosolar Oyi
  • S.O.L.I.D. GmbH
  • Viessmann Deutschland GmbH
  • Bundesverband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen e.V. GdW
  • Verband norddeutscher Wohnungsunternehmen e.V. VNW

Partner

  • Steinbeis Research Institute Solites (coordinator)
  • AGFW | German Heat and Power Association
  • HIR Hamburg Institut Research gGmbH
  • Guido Bröer und Andreas Witt GbR

Aim

The project Solnet 4.0 develops customized solution concepts for the market development of solar district heating systems. Furthermore, the aim is to spread the knowledge and experience about the technology in public and expert circles. The project will support the achievement of the “renewable energy scenario” in the “energy efficiency strategy for buildings” of the German Ministry of Economics and Energy. The scenario envisions an increase in usage of solar district heating systems.

Implementation

In the first phase of Solnet 4.0, innovative solution and development concepts will be developed to overcome existing obstacles. A high quality and relevance for practice of the concepts will be guaranteed by including market players, know-how of suppliers and interdisciplinary competences of project partners.

The developed concepts will be refined and supplied to the specific target groups in the second phase. An impact on the target groups shall be achieved through communication and dessimination activities. These activities shall lead to an increased awareness of expert groups as well as in public, in how far solar district heating can play a key role in the change to more sustainable energy supply systems.

Results

  • More efficient and successfull processes in the development and realization of projects
  • Establishment of large-scale solar thermal plants as heat supply technologies for the heat sector
  • Activation of multiplicators for the market preparation
  • Improved preception of solar district heating as a component for the energy transition

Downloads and links
www.sdh.eu/solnet-4-0

Contact
Thomas Pauschinger
pauschinger@solites.de

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SDHp2m

2019-05-07T09:36:50+02:00Nov 27th, 2018|

SDHp2m

solar district heating … from policy to market

Subject

  • Solar thermal energy
  • Storage
  • Energy supply
  • District heating
  • Market & policy
  • Energy concept

Task

  • Study
  • Consulting
  • Technology transfer
  • Knowledge transfer
  • Pilot project
  • Market development

Funding

  • Public funds

Period

01/2016 – 12/2018 (3 years)

Budget

2.09 m. EUR

Description

SDHp2m stands for Solar District Heating (SDH) and actions from Policy to Market. The project addresses market uptake challenges for a wider use of district heating and cooling systems (DHC) with high shares of renewable energy sources, specifically the action focuses on the use of large-scale solar thermal plants combined with other renewable energy sources in DHC systems.

The key approach of the project is to develop, improve and implement in nine participating EU regions advanced policies and support measures for SDH. In three focus regions Thuringia (DE), Styria (AT) and Rhone-Alpes (FR) the regulating regional authorities are participating as project partners to ensure a strong implementation capacity within the project. In six follower regions from BG, DE, IT, PL, SE the regulating authorities are engaged through letters of commitment. The project activities aim at a direct mobilization of investments in SDH and hence a significant market rollout.

Client

EC-Programme Horizon 2020

Partner

  • Steinbeis Research Institute Solites (DE)
  • Department of the Environment of Turingia (DE)
  • Energie und Naturschutz TMUEN (DE)
  • AGFW (DE)
  • HIR (DE)
  • Styria – Energie, Wohnbau, Technik (AT)
  • AEE INTEC (AT)
  • S.O.L.I.D. (AT)
  • Association Rhonalpenergie-Environment (FR)
  • Regional Council of Rhône-Alpes (FR)
  • CEA-INES (FR)
  • Ambiente Italia (IT)
  • IZEB (BG)
  • EC BREC (PL)
  • PlanEnergi (DK)
  • CIT Energy Management (SE)
  • Euroheat & Power (BE)

Aim

The direct expected outcome and impact of SDHp2m is estimated to an installed or planned new RES DHC capacity and new SDH capacity (in total 500 MWth) directly triggered by the project corresponding to a total investment of 350 m. EUR and leading to 1,420 GWh RES heat and cold production per year. A multiple effect is expected in the period after the project and in further EU regions.

Implementation

The project work program in the participating regions follows a process including:

  • Strategy and action planning based on a survey, best practices and stakeholder consultation
  • An implementation phase starting at an early project stage
  • Efficient dissemination of the project results at national and international level

Addressed market uptake challenges are: Improved RES DHC policy, better access to plant financing and business models, sustained public acceptance and bridging the gap between policy and market through market support and capacity building. Denmark and Sweden reached already today a high share of RES in DHC and shall be used as a role model for this project.

Results

A project summary report is available here. It presents the results achieved and the activities rolled-out in the participating regions.

Advanced policies and market support measures for mobilizing solar district heating investments in European target regions and countries.

Downloads and links
www.solar-district-heating.eu

Contact
Thomas Pauschinger
pauschinger@solites.de

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SmartReFlex

2019-05-07T09:34:38+02:00Nov 27th, 2018|

SmartReFlex

Smart and Flexible 100 % Renewable District Heating and Cooling Systems for European Cities

Subject

  • Solar thermal energy
  • Geothermal energy
  • Storage
  • Energy supply
  • Block & district heating
  • Market & policy
  • Energy concept

Task

  • Study
  • Consulting
  • Technology transfer
  • Knowledge transfer
  • Pilot project
  • Market development

Funding

  • Public funds

Period

03/2014 – 02/2017 (3 years)

Budget

1.4 m. EUR

Description

The SmartReFlex project aims at increasing the diffusion of smart and flexible district heating and cooling (DHC) systems, basing on high shares of renewable energy sources (RES), in European cities. In order to reach this aim, a mixed project consortium was created, including:

  • Regional authorities, which have the power to improve the legislation framework for high-RES DHC and to stimulate local authorities and municipalities to develop real projects on the ground
  • DHC utilities, which bring both the needs of the industry and the technical expertise
  • Consultancy partners, which specific high-level skills on RES DHC and on energy planning at local level

Client

EC-Programme IEE Intelligent Energy Europe

Partner

  • Steinbeis Research Institute Solites (DE)
  • AGFW (DE)
  • Ministry of Environment of Schleswig-Holstein and Baden-Württemberg (the last one by a declaration of commitment) (DE)
  • HIC Hamburg Institut Consulting GmbH (DE)
  • Ambiente Italia (coordinator, IT)
  • ANCI Emilia-Romagna (IT)
  • Italian district heating association AIRU (IT)
  • Kerry County Council (IE)
  • Tipperary Energy Agency (IE)
  • XD Sustainable Energy Consulting (IE)
  • INCASÒL (ES)
  • IREC (ES)
  • Danish District Heating Association DFJ (DK)
  • PlanEnergi (DK)

Aim

During the time frame of the project six regions in four countries (Germany, Ireland, Italy and Spain) will implement legislative and organisational measures for promoting high-RES DHC, also benefitting from the know-how transfer by the two Danish partner, bringing in the success story from Denmark.

Implementation

The measures will include:

  • Improvement in regional legislation and framework, facilitating and supporting the implementation of high-RES DHC
  • Integration of high-RES DHC in heat planning at regional and local level
  • Creation of cooperatively-owned companies for managing high-RES DHC systems
  • Study, planning and supporting of new high-RES DHC projects at local level

In order to assure a correct implementation of these measures there will be set up a regional task force on high-RES DHC in each participating region and an ambitious capacity building activity will be carried out, aiming at involving the key stakeholders in the regions and also at national level in the participating countries. Key stakeholders are technical staff and city planners from municipalities in the region, other regional and local authorities in the country, technical and managing staff from DHC utilities, DHC industry, technical designers, cooperative unions, consumer protection associations and the financial sector. All stakeholders will be trained on the most adequate topics through working seminars in each participating region.

Results

The key quantitative results foreseen are:

  • RES DHC capacity installed or planned up to 280 m. EUR (790 by 2020), corresponding to 14 new plants or modernisations of existing plants; this would mean 540,000 toe/year renewable energy production, 420,000 toe/year primary energy savings compared to projections and 1,248 kt CO2e/year reduction of greenhouse gas emissions
  • 20 municipalities or other market actors (e.g. DHC utilities) start activities with RES DHC
  • 18 working seminars are organized with 144 hours of training and 120 participants
  • 20 real case studies are developed and supported
  • Six regional permanent task forces are created with an average of ten relevant stakeholders
  • Public acceptance towards DHC will increase by 20 % in absolute terms
  • 500 participants reached in dissemination events, > 500 website visits per month, > 2000 downloads
  • Stakeholders replicate SmartReFlex models in more than ten cases

The SmartReFlex project aims at increasing the diffusion of smart and flexible district heating and cooling (DHC) grids and systems, basing on high shares of renewable energy sources (RES), in European cities.

Downloads and links
www.smartreflex.eu

Contact
Thomas Pauschinger
pauschinger@solites.de

This project has received funding from

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Energy Efficiency in Care Homes for the Elderly

2019-05-07T09:50:31+02:00Nov 27th, 2018|

Energy Efficiency in Care Homes for the Elderly

Development of an integrated communication concept about energy efficiency in residential care homes

Subject

  • Buildings
  • Energy efficiency
  • Energy supply
  • Market & policy

Task

  • Study
  • Consulting
  • Knowledge transfer
  • Pilot project
  • Market development

Funding

  • Public funds

Period

06/2015 – 10/2018 (3.25 years)

Budget

420,003 EUR

Description

In Germany there are about 11,000 residential nursing and care homes which serve as home for 800,000 elderly citizens. The efficient use of energy in care homes is a neccessity to keep the cost factor energy socially acceptable and affordable in the care sector. Solites already worked on this subject in the EU research project Save Age (05/2010 to 05/2013) and has been responsible for the implementation in Germany. For Germany, a potential of avoidance of 500,000 to 2.5 millions tonnes CO2 per year could be identified.

The new project “Energieeffizienz für Pflegeeinrichtungen” focuses on activities in the sector of non- and low-investment measures in nursing and care homes: Energy management, energy conscious behaviour of employees, residents and visitors and process optimisation. An internet based campaign-tool (methods, website, study materials) shall be developed, to be used by host organisations to support their care homes indiviually and affordably in the implementation of non- and low-investment methods.

Client

Deutsche Bundesstiftung Umwelt (German Federal Environmental Foundation)

Partner

  • Steinbeis Research Institute Solites (DE)
  • City of Stuttgart through the department for environmental protection
  • Johannes Nowak, Consultance for social enterprises
  • Four host organisations and eight care homes as implementation partners

Aim

By non- and low-investment measures that can be integrated into the home life, the project shall promote energy efficieny in nursing and care homes. For this purpose a communication concept shall be developed which can be purchased by host organisations and used self-reliance. Through a needs-oriented service concept, the communication concept shall be disseminated further in the care sector after the project is finished. A decrease of CO2 of at least 15 % shall be reached in the pilot implementation of the communication project in the institutions. The goal of the distribution of the communication concept are concrete requests of further host organisations and care homes before the end of the project.

Implementation

The project is subdivided into the following work packages:

  • Methods and instruments: The communication concept is developed corporately with the four joining hosts and eight institutions on the base of preliminary studies of SaveAge. The collection of energy data in the care homes will be standarised.
  • Pilot implementations: The hosts and institutions are using the developed materials and methods and bring the subject energy efficienciy actively into their commitees. The communication concept is getting approved and optimized. The energy consumptions of the institutions are collected and inserted into the developed internet portal by the responsible person of the respective institution. A benchmark is calculated for energy consumption of the joining institutions and networking is supported with communication functions.
  • Nationwide dissemination: The results of the project are communicated and the developed materials and methods are promoted. Through a needs-oriented service concept the communication concept can be distributed in the care sector after the project. During the project the hosts and institutions are accompanied and trained by project meetings and workshops.

Results

During the active phase the project partners visited the care homes regularly and spoke with involved persons. In both regions, four regional workshops were organised to discuss about the measures and to exchange experiences. In a final evaluation of the project, the exchange of experiences was valuated as very important. Due to the developed internet portal and the benchmark of the energy consumption, in some of the homes the energy consumption was calculated and discussed for the first time. The benchmark and examples of efficiency measures are described on the project website.

In 2017, compared to the years 2013 to 2015 (base), the eleven homes saved 8 % of heat, electricity and water and 13 % of CO2-emissions in average. In total, 380 tons of CO2 were saved in 2017 by the homes. The sum of saved energy equals to the heat consumption of eleven single family houses, the water consumption of 26 single family houses and the electricity consumption of 55 single family houses with four persons.

Support of energy efficiency in care homes by non- and low-investment measures

Downloads and links
www.ee-fuer-pflege.de

Contact
Magdalena Berberich
berberich@solites.de

This project has received funding from

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DK Monitoring

2019-10-04T14:36:40+02:00Nov 27th, 2018|

DK Monitoring

Follow up on large scale heat storages in Denmark

Subject

  • Solar thermal energy
  • Storage
  • Energy supply
  • District heating
  • Energy concept

Task

  • Consulting
  • Technology transfer
  • Knowledge transfer
  • Development
  • Research

Funding

  • Public funds

Period

06/2014 – 12/2018 (4.5 years)

Budget

Total budget: 4.4 m. EUR
Funding: 2.9 m. EUR

Description

Long term heat storages are important in the future energy system in Denmark. From 2011 to 2015 four large long term storages have been implemented in Brædstrup (borehole storage), Marstal (pit heat storage) Dronninglund (pit heat storage) and Gram (pit heat storage) connected to large scale solar district heating plants. The monitoring programs for these storages ended when the projects were finalized. As long term heat storages change performance the first years because the surrounding soil is heated up there is a need to continue the monitoring programmes. This project has as purpose to secure a continuation of the monitoring programmes, to analyse the data and to make the results public. Beside the monitoring programmes the project includes tests and measures that can support future storage projects.
Mainly the following topics will be investigated:

  • Corrossion in in-and outlet pipes
  • Life-time of liner materials
  • The durability of the insulation material in the floating lid constructions

Long term heat storages can make the future district heating systems flexible enough to allow for the integration of fluctuating power production. In Denmark the future market potential is estimated to 5 million m³ water storages. Outside Denmark similar systems are developed. A recent German study for instance showed a marked potential of 15 million m³ water storages and also China has showed beginning interest for the technology.

Client

Danish Energy Agency – Energy Technology Development and Demonstration Programme (EUDP)

Partner

  • Steinbeis Research Institute Solites (DE)
  • PlanEnergi (DK)
  • Brædstrup Fjernvarme (DK)
  • Marstal Fjernvarme (DK)
  • Dronninglund Fjernvarme (DK)
  • VIA University College (DK)
  • DTU (DK)

Aim

The purpose of the project is to follow the performance of three pit heat storages and one borehole storage implemented during the period from 2011 to 2015 in Denmark. In the project monitoring results and experiences from operation of the storages until 2018 will be analyzed and published.

Implementation

Solites performs the evaluation of monitoring data from the four projects mentioned above. For this purpose, the monitoring data recorded by the control systems of the plants are transferred annually to Solites for evaluation. The results of the evaluations are regularly presented to the project consortium, documented in reports and published.

Results

The results from the evaluations of the monitoring data of three large-scale pit thermal energy storages in Marstal, Dronninglund and Gram and one borehole thermal energy storage in Brædstrup in general prove the efficiency and reliability of the presented storage technologies. The results mostly show good agreements with the design figures in terms of storage efficiency, usable temperature ranges and contributions to the heat supply of the connected district heating networks. Deviations are explainable by different operational conditions or other site specific effects.

Especially the example of the PTES in Dronninglund shows a high storage efficiency, which is on the one hand a result of the good technical quality of the storage construction that leads to low thermal losses, on the other hand the storage has a large energy turnover as it is used for seasonal storage and for short-term storage simultaneously. In addition, the low temperatures in the storage in the winter period result in negative thermal losses in the bottom parts of the storage.

All of the considered systems have a heat pump included in the system concept that enables a discharging of the storages below the temperature levels of the district heating return lines. This allows for a nameable increase of the usable temperature differences of the storages and by this smaller storage volumes with the same usable heat capacities than without heat pumps.

This project has received funding from

The R&D work was carried out with the support of the European Commission and the Danish Ministry for Climate, Energy and Building through the EUDP program. The authors gratefully acknowledge this support. Neither the supporting authorities nor the authors are responsible for any use that may be made in the information contained herein.

Solnet 4.0

2019-06-12T14:12:36+02:00Nov 22nd, 2018|

Solnet 4.0

Innovative Lösungs- und Entwicklungskonzepte zur Marktbereitung für solare Wärmenetze

Projektthema

  • Solarthermie
  • Energieversorgung
  • Nah- und Fernwärme
  • Markt & Politik
  • Energiekonzepte

Aufgabe

  • Studie
  • Beratung
  • Technologietransfer
  • Wissenstransfer
  • Pilotprojekte
  • Marktentwicklung

Förderung

  • Öffentliche Hand
  • Industrie/Wirtschaft

Projektdauer

08/2017 – 12/2019 (2,25 Jahre)

Gesamtbudget

ca. 910.000 EUR

Projektbeschreibung

Im Rahmen des Vorhabens Solnet 4.0 wollen die Projektpartner bundesweit über die Möglichkeiten solarthermisch unterstützter Fern- und Nahwärmenetze informieren und dazu beitragen Markthemmnisse aus dem Weg zu räumen.

Auftraggeber

Gefördert durch das BMWi in der Förderinitiative EnEff.Gebäude.2050

Mit Drittmitteln von:

  • Arcon-Sunmark GmbH
  • Bosch Thermotechnik GmbH
  • GREENoneTEC GmbH
  • KBB Kollektorbau GmbH
  • Ritter XL Solar GmbH
  • Savosolar Oyi
  • S.O.L.I.D. GmbH
  • Viessmann Deutschland GmbH
  • Bundesverband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen e.V. GdW
  • Verband norddeutscher Wohnungsunternehmen e.V. VNW

Partner

  • Steinbeis Forschungsinstitut Solites (Koordinator)
  • AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e.V.
  • HIR Hamburg Institut Research gGmbH
  • Guido Bröer und Andreas Witt GbR

Ziel

Das Vorhaben Solnet 4.0 entwickelt zielgruppenspezifische innovative Lösungs- und Entwicklingskonzepte für die Marktentwicklung solarthermischer Großanlagen. In diesem Zuge steht auch die Förderung einer verbreiteten Wahrnehmung solarer Wärmenetze in Fachkreisen und der Öffentlichkeit.

Diese Arbeit führt zu einer maßgeblichen Unterstützung bei der Zielerreichung des “Erneuerbare Energien”-Szenario für das Jahr 2050 in der “Energieeffizienzstrategie Gebäude” des BMWi. In diesem Szenario wird der Fernwärme ein Anteil der Energiebereitstellung von 80 TWh/a im Jahr 2050 zugewiesen. Solarthermische Anlagen können hierzu mittelfristig einen Beitrag von 15 % leisten (12 TWh/a), was einen jährlichen Zubau von rund 1 Mio. m² bis zum Jahr 2050 voraussetzt und schließlich zu etwa 30 Mio. m² Kollektorfläche führt.

Umsetzung

Der konzeptionelle Ansatz von Solnet 4.0 sieht vor, in einer ersten Phase innovative Lösungs- und Entwicklungskonzepte zur Überwindung von bestehenden Hemmnissen zu erarbeiten. Eine hohe Qualität und Praxisrelevanz der Konzepte wird durch die Einbindung von Marktakteuren, das Know-how der teilnehmenden Anbieterunternehmen und die interdisziplinären Kompetenzen der Projektpartner erreicht.

In der zweiten Phase werden die Lösungs- und Entwicklungskonzepte in geeigneter Form für die spezifischen Zielgruppen aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Durch Kommunikations- und Verbreitungsaktivitäten sollen eine zielgruppenspezifische Breitenwirksamkeit erzielt und generell die Wahrnehmung solarer Wärmenetze als Baustein der Energiewende in Fachkreisen und in der Öffentlichkeit erhöht werden.

Ergebnisse

  • Effizientere und erfolgreichere Abläufe bei der Entwicklung von Umsetzungsprojekten
  • Etablierung solarthermischer Großanlagen als Wärmeerzeugertechnologie in der Wärme- und Wohnungswirtschaft
  • Aktivierung von Multiplikatoren für die Marktbereitung
  • Verbesserte Wahrnehmung von solaren Wärmenetzen als Baustein der Energiewende

Um die Marktbereitung im Bereich solarer Wärmenetze weiter zu befördern, adressiert das Vorhaben Solnet 4.0 Hemmnisse und Chancen bei der Umsetzung und Realisierung solarer Wärmenetze.

Downloads und Links
www.sdh.eu/solnet-4-0

Kontakt
Thomas Pauschinger
pauschinger@solites.de

Dieses Projekt wird gefördert durch

Die alleinige Verantwortung für den Inhalt dieser Website liegt bei den Autoren. Sie gibt nicht unbedingt die Meinung der Fördermittelgeber wieder. Weder die Autoren noch die Fördermittelgeber übernehmen Verantwortung für jegliche Verwendung der darin enthaltenen Informationen.

DELFIN

2019-12-20T13:28:40+01:00Nov 22nd, 2018|

DELFIN (Decentralized Feed-In)

Prognose der Auswirkungen dezentraler Einbindung von Wärme aus erneuerbaren Energien und anderen Wärmeerzeugern in Fernwärmenetze

Projektthema

  • Solarthermie
  • Nah- und Fernwärme
  • Speicher
  • Dezentrale Einspeisung

Aufgabe

  • Forschung

Förderung

  • Öffentliche Hand

Projektdauer

06/2016 – 06/2019 (3 Jahre)

Gesamtbudget

1,37 Mio. EUR

Projektbeschreibung

DELFIN führt die Arbeiten weiter, die im vorhergehenden Vorhaben Dezentral begonnen wurden. Hierbei liegt der Fokus bei DELFIN auf den Auswirkungen dezentral in Wärmenetze eingebundener (erneuerbarer) Wärmeerzeuger auf den Betrieb von Fernwärmenetzen.

Auftraggeber

BMWi

Partner

  • AGFW – Projektgesellschaft für Rationalisierung, Information und Standardisierung mbH (Koordinator)
  • Steinbeis Forschungsinstitut Solites
  • TUD – Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung

Ziel

Das wesentliche Ziel des Projekts DELFIN ist die Erarbeitung von Werkzeugen, die die Veränderung der thermohydraulischen Verhältnisse in Fernwärmenetzen durch Einbindung volatiler dezentraler Wärmeerzeuger in geeigneten Simulationsumgebungen vorausberechnen und Hinweise hierzu geben können. Dabei sollen sowohl die Wirkungen auf den existierenden Erzeugerpark und die Komponenten – z. B. Umwälzpumpen, Druckhaltung, Rohrleitungen – als auch die Effekte verschiedener Speicherstandorte realitätsnah widergespiegelt werden.

Umsetzung

Um das Forschungsziel zu erreichen, werden in einem ersten Schritt volatile Erzeuger modelliert oder simuliert. Die so entstandenen Modelle und Profile charakterisieren die zeitliche Veränderlichkeit von für die Praxis wichtigen Größen. Dazu zählen beispielsweise Massenstrom und Temperatur der ins Fernwärmenetz eingespeisten Wärme. Anschließend werden diese neuen Erzeugermodelle und -profile an verschiedene Simulationsmodelle für Fernwärmenetze gekoppelt. Dadurch sollen die heutigen und künftigen Auswirkungen von zunehmend dezentraler Wärmebereitstellung bewertet werden.

Anhand realer Fernwärmenetze im Bestand wird abschließend die Wirkung der zunehmenden Dezentralisierung der Erzeugung für verschiedene Klimabedingungen modelliert. Über gezielte Simulationsstudien können die (primär-) energetischen Wirkungen und die technischen Grenzbedingungen identifiziert und sinnvolle Speicherintegrationen ermittelt werden. Die Untersuchung umfasst somit auch eine Bewertung des Einflusses auf die Systemeffizienz und soll zusätzlich Hinweise zum Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Wärmenetze geben.

Ergebnisse

Die zum Einsatz kommenden Simulationstools und Modelle sind für die Ist-Situation weitestgehend in der Praxis erprobt bzw. mit Praxisdaten getestet worden. Ein unabhängiger Projektkreis aus der Praxis stellt sicher, dass bei der Erweiterung um die dezentrale Wärmeeinbindung praktische Aspekte Eingang in die Projektbearbeitung finden.

Die Ergebnisse des Forschungsprojekts können anschließend von Wärmenetzbetreibern auf ihre Situation übertragen und angewendet werden. Ausgewählte Softwarebausteine stehen zukünftig kostenfrei zur Verfügung.

Dieses Projekt wird gefördert durch

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SCFW

2019-05-07T10:11:39+02:00Nov 21st, 2018|

SCFW

SCFW (ScenoCalc FernWärme): Simulations- und Ertragsvorhersagetool für Solarthermie-Anlagen in Wärmenetzen auf der Grundlage des Solar-Keymark-Output-Calculators (ScenoCalc)

Projektthema

  • Solarthermie
  • Energieversorgung
  • Nah- und Fernwärme
  • Markt & Politik
  • Energiekonzepte

Aufgabe

  • Entwicklung
  • Forschung

Förderung

  • Öffentliche Hand

Projektdauer

12/2014 – 11/2016 (2 Jahre)

Gesamtbudget

ca. 500.000 EUR

Projektbeschreibung

Mit ScenoCalc Fernwärme (SCFW) kann der solare Nutzwärmeertrag von in Wärmenetze eingebundenen Solarthermieanlagen berechnet werden. Aufbauend auf der Berechnung des Kollektorertrags nach der Norm DIN EN ISO 9806 können mit SCFW weitere Komponenten einer Anlage wie Rohrleitungen, Wärmeübertrager und Wärmespeicher berücksichtigt werden, die die Berechnung des solaren Nutzwärmeertrags an der Einspeisestelle in ein Wärmenetz ermöglichen. Das Lastprofil des Wärmenetzes wird hierbei berücksichtigt.

Das Berechnungsprogramm SCFW ist in einer Excelmappe angelegt und berechnet Formeln mit voreingestellten oder durch den Nutzer eingegebenen Werten. Dabei erfolgt keine Prüfung der technischen und wirtschaftlichen Sinnhaftigkeit der Eingaben und der Berechnungsergebnisse. Dies ist alleinige Aufgabe des Nutzers.

SCFW setzt solarthermisches Systemwissen voraus. Die Berechnungsergebnisse dienen für erste Abschätzungen und stellen keine Systemauslegung oder abschließende Dimensionierung dar.

Auftraggeber

  • BMWi
  • Projektträger Jülich (PTJ)

Partner

  • Steinbeis Forschungsinstitut Solites
  • Ritter XL Solar GmbH

Ziel

Das Vorhaben entwickelt ein offenes, frei verfügbares Berechnungsprogramm in Excel, das zur Ertragsvorhersage und damit auch zum Vergleich unterschiedlicher Systeme für thermische Solaranlagen dient, die in Wärmenetze einspeisen. Um eine breite Akzeptanz des Berechnungsprogramms sicherzustellen, basiert es auf dem durch internationale Standards (Solar Keymark) definierten und weit verbreiteten einfachen Berechnungsprogramm ScenoCalc.

Umsetzung

Auf den mathematischen Grundlagen von J. A. Duffie und W. A. Beckman haben europäische Wissenschaftler (z. B. Bengt Perers, Peter Kovacs) ein offenes Excel-Programm entwickelt, das von allen Instituten zur Ertragsprognose bei der Zertifizierung von Kollektoren im Solar-Keymark-Prozess anerkannt und angewandt wird. Dieses Programm „ScenoCalc“ ist auf die Betrachtung eines einzelnen Kollektors beschränkt und geht von Vereinfachungen aus, so dass ganze Solaranlagen nicht abgebildet werden können. Es eignet sich aber hervorragend als Berechnungsgrundlage für nahezu jeden Typ solarthermischer Kollektoren.

Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, ein Simulationstool zu entwickeln, das sich einerseits hinsichtlich der Kollektoren streng an die Algorithmen von ScenoCalc hält, andererseits aber möglichst alle bekannten ertragsrelevanten Effekte berücksichtigt. Werden diese Effekte alle wieder „ausgeschaltet“, ergeben sich die Kollektorertragsdaten entsprechend wie mit ScenoCalc errechnet.

Ergebnisse

Ergebnis ist ein für Experten offenes SCFW-Berechnungsprogramm (Excel-Tool) zur Ertragsvorhersage für Solarthermie-Anlagen in Wärmenetzen. Das Berechnungsprogramm steht seit Juni 2017 auf der angegebenen Website zum kostenfreien Download zur Verfügung.

SCFW entwickelt ein auf ScenoCalc basierendes Excel-Tool zur Berechnung und Ertragsvorhersage von in Wärmenetze integrierten Solarthermieanlagen.

Downloads und Links
www.scfw.de

Kontakt
Magdalena Berberich
berberich@solites.de

Dieses Projekt wird gefördert durch

Die alleinige Verantwortung für den Inhalt dieser Website liegt bei den Autoren. Sie gibt nicht unbedingt die Meinung der Fördermittelgeber wieder. Weder die Autoren noch die Fördermittelgeber übernehmen Verantwortung für jegliche Verwendung der darin enthaltenen Informationen.

EnWiSol

2019-05-07T10:13:46+02:00Nov 21st, 2018|

EnWiSol

Wissenschaftlich-technische Begleitung des Pilotvorhabens Gutleutmatten

Projektthema

  • Solarthermie
  • Energieversorgung
  • Nah- und Fernwärme
  • Markt & Politik
  • Energiekonzepte

Aufgabe

  • Wissenstransfer
  • Beratung
  • Pilotprojekte

Förderung

  • Öffentliche Hand

Projektdauer

06/2013 – 05/2017 (4 Jahre)

Gesamtbudget

k. A.

Projektbeschreibung

Wissenschaftler von Solites begleiteten die als Pilotanlagen realisierten solar unterstützten Nahwärmesysteme seit Mitte der 90er Jahre. Mehrere Forschungsvorhaben in den Forschungsprogrammen Solarthermie-2000 und Solarthermie2000plus vertieften die Erkenntnisse aus der Realisierung von Pilotanlagen und Forschungsspeichern zur saisonalen Wärmespeicherung.

Solites ist in das Forschungsvorhaben „EnWiSol“ eingebunden, um vor allem die Erfahrungen bei der Entwicklung, Simulation, Planung, Bau und beim Betrieb der seither realisierten Pilotvorhaben in das Pilotprojekt „Gutleutmatten“ einzubringen. Diese Begleitung umfasst die innovativen, förderfähigen Anlagen- und Projektentwicklungsteile. Weiterhin werden die Ergebnisse der von Solites bearbeiteten Forschungsvorhaben SDHplus, UrbanSolPlus und Dezentral mit dem Forschungsvorhaben „EnWiSol“ abgeglichen.

Auftraggeber

FhG-ISE: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Freiburg

Partner

  • Steinbeis Forschungsinstitut Solites
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
  • badenova Wärmeplus GmbH & Co. KG

Ziel

Solites unterstützt die Projektpartner FhG-ISE und badenova sowie deren Auftragnehmer in der Konzeptentwicklung, der Realisierung und der Spezifikation von Betriebsführungsstrategien für das Pilotvorhaben Gutleutmatten sowie in der Entwicklung und Umsetzung des Monitoringkonzeptes.

Umsetzung

Solites unterstützt die Projektpartner FhG-ISE und badenova sowie deren Auftragnehmer durch Simulationen, Teilnahmen an Projektbesprechungen, Beratung der Wissenschaftler und Planer, Prüfung von technischen Unterlagen, Begehung der im Bau befindlichen Pilotanlagen etc. entsprechend des Bedarfs vor Ort.

Ergebnisse

Wissenschaftlich-technische Unterstützung für das Pilotvorhaben Gutleutmatten des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und der badenova Wärmeplus GmbH & Co. KG in Freiburg.

Mitarbeit im Forschungsvorhaben EnWiSol des Fraunhofer Instituts für solare Energiesysteme im Arbeitspaket zur wissenschaftlich-technischen Begleitung des Pilotvorhabens Gutleutmatten

Downloads und Links

Kontakt
Dirk Mangold
mangold@solites.de

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