CORES Integration kombinierter, erneuerbarer Energiesysteme in die Industrie
CORES zielt darauf ab, den Betrieb und die Auslegung von hybriden Energieversorgungssystemen in der Industrie zu optimieren. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Simulations-Modelle erneuerbarer Energietechnologien entwickelt und in einer Systemsimulationen als hybrides Energiesystem kombiniert. Über Simulationen und geeignete Sensitivitätsanalysen werden technologie-spezifische und systemrelevante Bewertungskriterien (Key Performance Indicators – KPIS) identifiziert und entwickelt. Durch die sinnvolle Kombination und Definition sogenannter globaler KPIs sollen klare und nachvollziehbare Optimierungsansätze verfolgt werden.
Die Entwicklung und Anwendung in drei konkreten Fallstudien aus unterschiedlichen Industriesektoren soll zum einen die Vorreiterrolle dieser Betriebe hervorheben. Zum anderen will CORES eine möglichst große Multiplizierbarkeit und Anwendung in vielen Betrieben erreichen und so vor allem konkrete Umsetzungen am Weg zur industriellen Dekarbonisierung initiieren.
Ausgangssituation
In Gebäuden ist die Kombination von zumindest zwei Energieversorgungstechnologien Stand der Technik. Im industriellen Bereich ist das trotz äußerst positiver Forschungsergebnisse bis dato noch ein relativ ungenutzter Bereich. Die technische Machbarkeit und auch die Wirtschaftlichkeit solcher hybrider Konzepte zur Abdeckung des Prozesswärmebedarfs braucht nachvollziehbare Methoden sowohl in der Auslegung als auch im Betrieb der Systeme, um bestehende Vorbehalte in den Betrieben abzubauen. Dazu zählen: (i) Mangel an Methoden und globalen KPIs, um die beste Kombination auf der Grundlage technischer und wirtschaftlicher Kriterien zu identifizieren und zu bewerten, (ii) Mangel an Design-, Betriebs- und Steuerungsstrategien für die optimierte Integration erneuerbarer Technologiekombinationen und (iii) Mangel an Systemsimulationen zur Lösung der Probleme.
Projektverlauf
Das Projekt CORES ist grob in 3 Phasen aufgeteilt. Im ersten Jahr geht es um eine detaillierte Bestandsaufnahme der bestehenden industriellen Energiesysteme der Industriepartner und vor allem verfügbarer Modelle und Systemsimulationsansätze der eingesetzten Versorgungstechnologien. Dabei geht es um eine detaillierte Abbildung dynamischer Systemverläufe (Lastkurven) und der Technologien in Abhängigkeit relevanter Betriebsparameter.
Im zweiten Jahr wird diese Systemsimulation in einer geeigneten Softwareumgebung aufgebaut und anhand der drei Fallstudien validiert und weiter entwickelt. Dazu zählt auch die Identifikation und Entwicklung sogenannter lokaler (technologiespezifischer) und globaler (systemrelevanter) Bewertungskriterien, die direkt in die Optimierung des Systems übergeführt werden. Damit sollen schließlich in der letzten Projektphase konkrete Umsetzungskonzepte entwickelt und die Ergebnisse für eine maximale Multiplizierbarkeit zusammengefasst werden.
CORES ist dabei in ein D-A-CH-Vorhaben eingebettet und arbeitet eng mit einem deutschen und schweizerischen Konsortium an der Erarbeitung innovativer Lösungen.
Meilensteine
- Erhebung der Industrieanforderungen an Technologiekombination abgeschlossen
- Datenerfassung in Industriestudien abgeschlossen
- Modellentwicklung der Einzeltechnologien abgeschlossen
"Vorprojekte haben gezeigt, dass die industrielle Dekarbonisierung nur durch eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Kombination aller verfügbaren erneuerbaren Energieträger erreicht werden kann. Das Forschungsprojekt CORES ermöglicht es dem Konsortium sowohl die Auslegung als auch den Betrieb solcher hybrider Systeme anhand dreier konkreter Fallstudien zu entwickeln und anzuwenden. Wir erwarten uns dafür konkrete Konzepte und daraus initiierte Umsetzungen."
– Jürgen Fluch –
Ergebnisse
1. Entwicklung, Anwendung und Validierung einer breit anwendbaren Systemsimulation hybrider industrieller Energieversorgungssysteme
2. Identifikation spezifischer und systemrelevanter Bewertungskriterien als Basis für eine optimierte Auslegung und Betrieb der „besten“ Kombination unterschiedlicher Versorgungstechnologien
3. Anwendung der entwickelten Methode anhand dreier konkreter Fallstudien und Initiierung von Umsetzungen
4. Ableitung und Umsetzung von Regelungsstrategien für die optimierte Betriebsführung der kombinierten erneuerbarer Technologien.
4. D-A-CH-Koordination und Verbreitung der Projektergebnisse an Industriebetriebe, Planer, Technologieanbieter und Wissenschaft.
DI Jürgen Fluch
DI Jürgen Fluch ist seit Jänner 2011 bei AEE – Institut für Nachhaltige Technologien (Gleisdorf) tätig und leitet den Bereich Industrielle Prozesse und Energiesysteme. Schwerpunkte seiner Arbeit sind thermische Energieeffizienz in Industrie, hybride Versorgungssysteme, Digitalisierung, Wärmenetze , Solare Prozesswärme, sowie die Weiterentwicklung einer exergetisch getriebenen Optimierung industrieller Systeme (Pinch-Analyse).
Zusätzlich ist er externer Vortragender an der Fachhochschule Pinkafeld im Bereich Energieverfahrenstechnik sowie an der Fachhoschule Joanneum.
Vor seinem Wechsel zu AEE INTEC war Jürgen Fluch bereits von 2003 bis August 2010 als Projektleiter in den Bereichen Optimierter Betrieb von Biomasse-, KWK- und Müllverbrennungsanlagen bei BIOENERGY 2020+ GmbH tätig.
Steckbrief
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Projektnummer871669
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Koordinator
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ProjektleitungJürgen Fluch, j.fluch@aee.at
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Partner
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SchlagwörterDekarbonisierung, Hybride Energieversorgungssystemen, Optimierte Auslegung und Betrieb, Systemsimulationen
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FörderprogrammEnergieforschung (e!MISSION)
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Dauer05.2019 - 04.2022
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Budget1.066.458 €
