Projektverlauf

Konsortium

Das Konsortium wird gebildet von der Universität Innsbruck, Arbeitsbereich Wasserbau (UIBK) und der TU Wien, Institut für Energietechnik und Thermodynamik – Forschungsbereich Strömungsmaschinen (TUW) und wird unterstützt von der University of Edinburgh (UEDIN) Research Institut for Energy Systems als Subauftragnehmer. Beide Partner haben seit ihres Bestehens beträchtliche wissenschaftliche Kompetenz aufgebaut und sind mit der erfolgreichen Durchführung von komplexen Forschungsprojekten betraut. Weiterhin können sie auf umfassende wissenschaftliche Publikationsnetze der Universitäten zugreifen und besitzen gute Kontakte zu den akademischen Ressourcen weiterer für das Projekt wertvoller Fachgebiete, wie z.B. Festigkeitslehre, Mechanik und Mathematik.

Arbeits- und Zeitplan grafisch (Gantt-Diagramm)

Meilensteine

1. Projektabschluss
2. Konzeptdefinition
3. Funktionalitätsnachweis
4. Maschinenausstattung
5. Kombinationsmöglichkeiten

Ergebnisse

Ziele

Das Hauptziel der Sondierung ist die Bewertung des Potentials und der Erfolgsaussichten des Konzepts Buoyant Energy. Dies erfordert vertiefte wissenschaftliche Recherchen und umfassende Entwicklungsarbeiten. Bereits vorhandene Technologien müssen neu kombiniert und adaptiert werden. Das Gesamtsystem muss für die konkrete Realisierung bis hin zur Hochseetauglichkeit untersucht werden. Im Zuge der Sondierung werden deshalb mögliche Einsatzgebiete, Anwendungsfelder, Schwimmkörperausgestaltungen, maschinentechnische Ausstattungen und Kombinationsmöglichkeiten mit schwimmenden innovativen Mehrzweck-Plattformen identifiziert und bewertet. Außerdem werden die Anforderungen und Projektziele eines zukünftigen F&E-Vorhabens ausgelotet und dafür erforderliche Ressourcen definiert. Das Gesamtziel – am Ende des Forschungsvorhabens – ist die Entwicklung einer vollkommen neuen Stromspeichertechnologie für den Einsatz an Meeresküsten und auf Binnengewässern.

Hauptziele

1. Identifizierung des erfolgversprechendsten BE-Konzeptes für die Weiterentwicklung
2. Entwicklung eines lagestabilen Schwimmköpers unter Einbeziehung von Offshore Experten der Universität Edinburgh (UEDIN) als Subauftragnehmer
3. Wirkungsgradoptimierung durch Entwicklung eines geeigneten Maschinenkonzeptes
4. Kombinationsmöglichkeiten mit schwimmenden Mehrzweck-Plattformen und EE

Vision 

derzeitige Situation

zukünftige Situation mit BE Speichern

typische Wertschöpfungskette

Konferenzbeiträge und Journalpaper (Auswahl)

• Klar, Robert; Steidl, Bernd; Aufleger, Markus (2017): A new floating Energy Storage System based on Fabric. In: OSES 2017 Offshore Energy and Storage Symposium. Cape Cod: OSES 2017 Offshore Energy and Storage Symposium.
• Steidl, Bernd; Klar, Robert; Aufleger, Markus (2017): Buoyant Energy – Multifunctional offshore energy storage and grid balancing system for future requirements. In: IAHR World Congress Proceedings. Kuala Lumpur: IAHR & USAINS HOLDING SDN BHD, S. 3001 – 3006.
• Klar, Robert; Steidl, Bernd; Sant, Tonio; Aufleger, Markus; Farrugia, Robert N. (2017): Buoyant Energy— balancing wind power and other renewables in Europe’s oceans, In Journal of Energy Storage, Volume 14, Part 2, 2017, Pages 246-255, ISSN 2352-152X, https://doi.org/10.1016/j.est.2017.07.023.(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X17302943)
• Klar, Robert; Aufleger, Markus; Scheide, Günter; Neisch, Valerie (2016): PrepareBE (Buoyant Energy) – Exploratory Project Presentation. In: OSES 2016 Offshore Energy and Storage Symposium. Valetta: OSES 2016 Offshore Energy and Storage Symposium.

Weltausstellung EXPO 2017

Das international tätige Architekturatelier Najjar & Najjar Architects (N&N) setzt sich seit der Gründung mit schwimmender Architektur auseinander (z.B. Großprojekt Ocean Star). N&N steuerten für die EXPO 2017 in Astana, Kasachstan das Projekt IRIS bei, das die Möglichkeiten der Energiegewinnung aus Wellenkraft verbunden mit Architektur exemplarisch und avantgardistisch aufzeigt. Als passende Energiespeicher wurden auf der EXPO Buoyant Energy Plattformen präsentiert. Diese erste Zusammenarbeit zwischen dem Buoyant Energy Team und N&N führte zu medialer Aufmerksamkeit und wertvollen Kontakten und zeigt, wie wertvoll architektonisches Designs für die Technologieweiterentwicklung ist. Sowohl IRIS als auch Buoyant Energy sind im zentralen Pavillion „Nur Alem = The Sphere“ in Form einer Kugel mit 80m Durchmesser dauerhaft über den EXPO Zeitraum hinaus ausgestellt. Bisher (Dezember 2017) wurden bereits über eine halbe Million Besucher gezählt.

Presseveröffentlichungen

Tiroler Tageszeitung

Die Zukunft auf dem Wasser gebaut
von Philipp Schwartze, Dienstag, 27. Juni 2017, Tiroler Tageszeitung Onlineausgabe
„Zwei Tiroler Ideen sollen künftig Küstenstädte revolutionieren: Dabei wird aus dem Wasser nicht nur Strom, sondern auch noch nutzbare Fläche erzeugt. Als Bühne dient die EXPO in Astana.“

Der Standard

Auftrieb für ein Atlantis der Zukunft 
von MAIK NOVOTNY, 7. Juli 2017
„Innsbrucker Forscher und Architekten entwickeln Pläne für Energiespeicher als Basis für schwimmende Städte und bauen energieautarke Fischerhäuser“

Wiener Zeitung

Auf dem Weg von der Utopie zur Wirklichkeit
von Uschi Sorz, 27. September 2017
„Nachhaltige Energie erzeugen, sie effizient speichern und zugleich explodierenden Megacitys etwas entgegensetzen: Forscher von der Universität Innsbruck wurden eingeladen, ihre visionären Konzepte für Küstenstädte an der diesjährigen Weltausstellung in Kasachstan zu zeigen.“

Endbericht und Ausblick

Der Endbericht fasst die wichtigsten Erkenntnisse und Ergebnisse zusammen und wird Ende Jänner 2017 veröffentlicht. Insbesondere erfolgt eine Bewertung des Potentials und der Erfolgsaussichten des Konzepts Buoyant Energy.

Besonders erfolgversprechend ist Buoyant Energy Typ A – die Kombination der Stromspeicherung mit der Nutzung der Strukturen als schwimmende Fundamente für Bauwerke unterschiedlichster Art. Im Rahmen der 4. Ausschreibung des Energieforschungsprogramm wurde daher ein weiterführender Forschungsantrag formuliert:

Projekttitel: BuoyantCity_EStorage – Typologiedesign schwimmender hydraulischer Energiespeicher als Synthese von Architektur und Pumpspeichertechnologie

Projektkonsortium: 

• Arbeitsbereich Wasserbau – Institut für Infrastruktur – Universität Innsbruck (IWI)
• ma.lo architectural office (ma.lo)
• Institut für experimentelle Architektur.Hochbau – Universität Innsbruck (expArch) – Prof. Najjar
• Najjar & Najjar Architects (N&N)
• Geppert Hydropower GmbH (Geppert)
• Forschungsbereich Strömungsmaschinen – Institut für Energietechnik und Thermodynamik – TU Wien (IET)

Im Rahmen von BuoyantCity_EStorage sollen in einer engen und bisher auf diesem Gebiet einzigartigen disziplinübergreifenden Zusammenarbeit von Bauingenieuren, Architekten, Energiewirtschaftsexperten und Maschinenbauern zukunftsweisende Konzeptansätze für große schwimmende Strukturen (offshore und im Binnenland) mit Zusatznutzen unterschiedlichster Art (u.a. Wohnen, Arbeiten, Kultur, Freizeit) erarbeitet werden (→ Pool unterschiedlicher Typologien), welche den Anforderungen der Stadtentwicklung, der Ästhetik, des Klimaschutzes, der Ressourcenknappheit und des Wirtschaftsstandortes Österreich gerecht werden können. Von diesem Projekt kann ein ´breakthrough´ auf dem Gebiet der nachhaltigen Stromspeicherung insbesondere im urbanen Umfeld erwartet werden.

Downloads

• Buoyant-Energy-Principle-Concept2.pdf
• Offshore-Energy-and-Storage-Symposium-2016-Conference-Paper-Klar.pdf.pdf
• Offshore-Energy-and-Storage-Symposium-2017-Conference-Paper-Klar.pdf
• Presseveroeffentlichungen5.pdf
• 110108EPP-Hydraulischer-Energiespeicher-European-Patent-Office-EP-2681445-B1.pdf
• 110108USP-Urkunde-US-Patent.pdf
• PrepareBE-853662-Endbericht-FINAL.pdf