Kategorie: G4G NEWS

Wir wissen schon seit langem, dass wir unsere Energiesektoren dekabonisieren und klimafreundlich machen wollen. Wir haben auch das Wissen und die finanziellen Mittel – warum tun wir dann doch noch so wenig? Ja, Planungs- und Genhmigungsprozesse sind meist langwierig – wenn wir den Dingen ihren normalen Lauf lassen. Aber, wir können beschleunigen – durch Absprachen und koordinierte Aktionen in den Kommunen und Ländern.

Der grösste Energieverbraucher ist die Wärme. Neben industrieller Prozesswärme, die den gerössten Verbrauch hat, spielt die Heizungs- und Wasserwärme im Gebäudebereich eine wesentliche Rolle.

Die Wärmewende braucht Wärmenetze.

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Rund jeder siebte Haushalt in Deutschland heizt mit Fernwärme. Meist werden dazu fossile Energieträger wie Gas und Kohle eingesetzt. Für mehr Klimaschutz braucht es aber grüne, emissionsfreie Fernwärme. Das Potenzial dafür ist groß – die Hindernisse sind es allerdings auch.

Eine vielversprechende Alternative zu Gas, Kohle und Öl ist Abwärme. Sie entsteht als Nebenprodukt in der Industrie, etwa wenn Motoren laufen oder Metalle bei hoher Hitze geschmolzen werden, oder auch in großen Serverräumen, die gekühlt werden müssen. Nach Berechnungen des nordrhein-westfälischen Landesamts für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz reicht die industrielle Abwärme in Nordrhein-Westfalen, um fossile Energieträger in der Fernwärme des bevölkerungsreichsten Bundeslandes vollständig zu ersetzen. In anderen Bundesländern sieht es ähnlich aus. Weiterlesen

Durch den Ausstieg aus der Kohleverstromung werden bis 2038 über 13 GW an thermischer Leistung für die Bereitstellung von Wärme in Fernwärmenetzen wegfallen und müssen ersetzt werden. Langfristig wird dies idealerweise nicht durch gasbetriebene Anlagen sondern möglichst klimaneutral erfolgen.

Ein Schlüssel ist die Dynamisierung der Wärmenetze, die allerdingsohne den Einsatz von Wärmepumpen nicht gelingen wird. Schon heute gibt es klare Effizienzvorteile. Diese noch zu Verbessern ist eine Aufgabe des Fraunhofer ISE.

Weiteres unter: https://www.ise.fraunhofer.de/de/leitthemen/waermepumpen/waermepumpen-in-der-industrie.html   und   https://www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/reallabor-grosswaermepumpen.html

Das junge Unternehmen Sakku hat erste Erolge – aus dem 3-D-Druck

Bei ihrer nicht-gedruckten Lithium-Metall-Batterie der ersten Generation hat Sakuu eine Energiedichte von 800 Wh/l erreicht. Dies sei ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur komplett 3D-gedruckten Festkörperbatterie, die bis 2023 eine Energiedichte von mehr als 1200 Wh/l erreichen soll.

Heute marktführende Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in den gängigsten Elektrofahrzeugen zu finden sind, haben eine volumetrische Energiedichte von 500 bis 700 Wh/l. Bis 2023 will das Unternehmen Sakuu für ihre vollständig 3D-gedruckten Festkörperbatterien eine Energiedichte von mehr als 1200 Wh/l erreichen.

Auf dem Weg dorthin hat das Unternehmen nun in einem Benchmark-Test, der im Februar 2022 abgeschlossen wurde, mit einer Lithium-Metall-Batterie der ersten Generation nicht nur die Schwelle von 800 Wh/l erreicht, sondern auch eine Energieerhaltung von 97 Prozent nach 200 Zyklen. Die Batterie blieb frei von Dendriten und dürfte nach 800 Zyklen eine Energieerhaltung von 80 Prozent aufweisen.

Weiteres unter: https://www.elektroniknet.de/power/energiespeicher/festkoerperbatterie-von-sakuu-erreicht-800-wh-l.194836.html

Unser neuester Kooperationspartner: Heatbeat, ein Start-Up mit Potential

Mit Hilfe unseres heatbeat Digital Twins simulieren und optimieren wir den dynamischen Betrieb von Wärme- und Kältenetzen, den angeschlossenen Gebäuden und den Erzeugungsanlagen. Damit unterstützen wir Sie von der ersten Idee für neu zu versorgende Quartiere bis hin zum langfristigen Betrieb von Bestandsnetzen.

Dazu ist unser heatbeat Digital Twin modular aufgebaut und flexibel einsetzbar. Auf Basis aller zur Verfügung stehenden Informationen erstellen wir ein digitales Abbild Ihres Energiesystems und leiten daraus dynamische Simulationsmodelle ab, die genau auf Ihre Anforderungen und Fragestellungen zugeschnitten sind.

Die Frequenz im Stromnetz darf nur in engen Grenzen schwanken. Einen großen Teil der dazu nötigen Arbeit leisten konventionelle Kraftwerke. Wenn sie nach und nach abgeschaltet werden, müssen andere Systeme einspringen. Doch schnelle Batterien sind noch rar.

In den letzten Tagen sah es aus Umweltsicht düster aus. Kohle, Erdgas und Kernenergie hatten die Hauptlast der Stromversorgung in Deutschland zu tragen. Nur wenig steuerten Sonne und Wind bei. Die konventionellen Kraftwerke übernahmen dazu noch einen großen Teil des Regelenergie-Services, also der Netzstabilisierung: Zu jeder Zeit muss ins Netz genauso viel Strom eingespeist werden wie abfließt.

Am Anfang geht es um Sekunden

Regelenergetische Maßnahmen teilen sich in drei Gruppen auf. Die primäre Leistung muss sekundenschnell zur Verfügung stehen, wenn etwas Unvorhergesehenes passiert, wenn beispielsweise ein Kraftwerksblock wegen einer Störung ausfällt. Das Stromnetz hat dann mehrere Möglichkeiten. Die mächtigen Turbogeneratoren der Kohle- und Kernkraftwerke und die weniger mächtigen der Erdgasanlagen stemmen sich aufgrund ihrer Massenträgheit dagegen, ganz ohne Zutun des Menschen. Dann ändert sich zwar die Netzfrequenz, die bei 50 Hz liegen soll, doch kleine Schwankungen sind erlaubt: ± 0,18 Hz – kurzfristig sogar 0,2 Hz – steckt das Netz locker weg. Dieser Automatismus gleicht allerdings nur relativ kleine Schwankungen aus. Weiterlesen

Mehrfachsolarzelle erreicht 33,3 Prozent Wirkungsgrad
Forschung und Industrie arbeiten sich mit neuen technologischen Entwicklungsschritten an die theoretische Wirkungsgradgrenze des Halbleitermaterials Silicium heran. Gleichzeitig gehen sie neue Wege, um eine neue Generation von noch effizienteren Solarzellen zu entwickeln. Forscher am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme haben gemeinsam mit dem Industriepartner EVG eine Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis entwickelt, die einen Rekordwirkungsgrad von 33,3 Prozent erreicht. Bereits im November 2016 hatten die Freiburger Solarforscher zusammen mit EVG einen Wirkungsgrad von 30,2 Prozent demonstriert und diesen im März 2017 auf 31,3 Prozent erhöht. Nun konnten sie die Lichtabsorption und die Ladungstrennung im Silicium noch einmal deutlich verbessern und damit den neuen Rekordwert von 33,3 Prozent erzielen.

Weiterlesen unter: https://www.solarbranche.de/news/nachrichten/artikel-35154-neue-solarzelle-schafft-ber-30-prozent-wirkungsgrad

Energieeffizienz, erneuerbare Energien und die Senkung der CO2-Emissionen sind die Stichworte für die  Energiezukunft. Sie spielen eine Schlüsselrolle und entsprechende Projekte werden vorangetrieben und gefördert.  Doch damit ist es nicht getan, es braucht noch einen Schritt mehr: Strom, Wärme und Verkehr müssen intelligent
miteinander verknüpft werden. Denn nur so können die erneuerbaren Energien optimal genutzt und in die
Energiesysteme integriert und der CO2-Ausstoss gesenkt werden. Weiterlesen

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