Abgeschlossene F&E Vorhaben

National wie international wurde und wird weiter an verschiedenen Aspekten der solaren Prozesswärme geforscht, um die Marktdurchdringung zu intensivieren. Nachfolgend finden Sie eine Auflistung bereits abgeschlossener F&E Vorhaben.


Solare Wärme in der bayerischen Lebensmittelindustrie

Ziel des Vorhabens Solare Wärme in der bayerischen Lebensmittelindustrie war es, mit realen Betriebsdaten der Projektpartner Brauerei Herrnbräu, Ingolstadt und Molkerei Zott, Mertingen, Konzepte für eine effiziente solarthermisch unterstützte Wärmeversorgung zu entwickeln.

Den wesentlichen Bestandteil bildete dabei die Integration von ungenutzter Abwärme in bestehende Strukturen der Wärmeversorgung auf niedrigem Temperaturniveau. Mit Hilfe von Simulationen wurde das Zusammenspiel solarthermischer Systeme mit weiteren Wärmequellen sowie die bedarfsgerechte Versorgung der Wärmeverbraucher untersucht.

Hier finden sich weitere Informationen zusammengefasst in einem Projektsteckbrief. Auf der Website des Projektkoordinators Technische Hochschule Ingolstadt finden sich weitere Informationen über dieses und andere Projekte.

 


IEA SHC Task 49/IV (2012-2016)

Im Rahmen des IEA SHC Task 49/IV – Solar Process Heat for Production and Advanced Applications wurden die wichtigen Forschungsfragen zur solaren Prozesswärme in folgenden drei Schwerpunktfeldern (Subtasks) bearbeitet:

  • Prozesswärmekollektoren, deren Einsatzgebiet, Vergleich­barkeit und mögliche Normung
  • Prozessintegration und Prozess­intensivierung als notwendiges Bindeglied von Solarthermie und Produktionsprozessen
  • Design Guidelines, Fallstudien und Verbreitung als Schlüssel zur Marktdurchdringung.

Weitere Infos unter offiziellen Website des Tasks.


Solar Foods (2011-2013)

Ziel von Solar Foods war die Erstellung eines umsetzungsorientierten „Solaren Branchenkonzepts“ für die Lebensmittelindustrie. Dies erfolgte basierend auf einer energetischen und wirtschaftlichen Analyse repräsentativer Betriebe unter Berücksichtigung der Integration von Solarthermie und dem Einsatz anderer Erneuerbarer und Energieeffizienzmaßnahmen.

Das Branchenkonzept in der Endversion umfasst ein Planungstool, einen Leitfaden sowie eine Zusammenfassung der Ergebnisse im Rahmen einer Solar-Roadmap für die Lebensmittelbranche.

Weitere Infos unter der offiziellen Projektwebsite.


SolarBrew (2012-2015)

Das Ziel des Projektes SolarBrew war es, erstmals die technologische und ökonomische Realisierbarkeit bezüglich einer Integration von Solargroßanlagen in die Brauindustrie aufzuzeigen.

Prozesse in Brauereien und Mälzereien eignen sich aufgrund der erforderlichen Prozesstemperaturen überwiegend im Bereich zwischen 50 und 100 °C besonders für eine solarthermische Integration, da auch Flach- und Vakuumröhrenkollektoren in diesem Temperaturbereich eine gute Effizienz aufweisen. Um praktische Erfahrungen sammeln zu können, wurden drei Solargroßanlagen an drei unterschiedlichen Standorten von HEINEKEN installiert.

Weitere Infos unter AEE INTEC


Promise Demo (2011-2012)

Im Projekt PROMISE DEMO lag der Fokus sowohl bei der Steigerung der Energieeffizienz durch aktive Abwärmenutzung mittels Hochtemperatur-Wärmepumpe (HT-WP) als auch bei der Integration von thermischer Solarenergie zur Bereitstellung von industrieller Prozesswärme.

Das Demonstrationsprojekt sollte gemeinsam mit der Firma Assmann Ladenbau Leibnitz GmbH, das in der Komponentenfertigung (Ladenbau) und Oberflächentechnik (galvanische Veredelung und Pulverbeschichtung) tätig ist, zur Umsetzung gelangen.
Das komplementäre Partnerprojekt PROMISE DEMO – IF diente der wissenschaftlichen Begleitung des Umsetzungsvorhabens im Rahmen von PROMISE DEMO.

Weitere Infos unter AEE INTEC.


Promise Application (2011-2012)

PROMISE APPLICATION setzte sich zum Ziel, Solarthermie in Produktionsunternehmen der Oberflächenbehandlung für Metalle und Kunststoffe energetisch und wirtschaftlich sinnvoll mit Maßnahmen zur Energieeffizienz und dem Einsatz weiterer erneuerbarer Energieträger zu verbinden.

Die Endergebnisse waren:
• Weiterentwicklung Pinchsoftware im Bereich Wärmetauscherkostenberechnung und Amortisationszeitberechnung
• Erweiterung des WikiWeb Efficiecny Finders aus dem Projekt Greenfoods
• Erstellung eines Solarkalkulationsprogramms für die Berechnung von thermischer Solarintegration in Produktionsprozessen
• Stillstandsverhalten von Großsolaranlagen (Technikumsversuche)
• Ausarbeitung eines Contracting-Leitfadens für Industriebetriebe und eines Standardvertrags für Contracting von industriellen Großsolaranlagen
• Durchführung von drei Fallstudien

Weitere Infos unter AEE INTEC


Green Brewery (2008-2009)

Im Projekt Green Brewery – Null fossile CO2 Emission in der Brauindustrie wurde durch die Entwicklung und Anwendung eines methodischen Ansatzes der Ausstoß an CO2 bei der Produktion von Bier signifikant bzw. auf Null reduziert. Dabei wurden innovative Energiekonzepte abhängig von der Produktionsmenge, vom Standort und der Produktpalette durch Energieeffizienz, Wärmeintegration und einer Kombination aus erneuerbaren Energieträgern anhand von Fallbeispielen in österreichischen Brauereien entwickelt und die Möglichkeiten einer Produktion ohne fossile Brennstoffe demonstriert. Neben den Umsetzungskonzepten für die Brauereien Gösser, Puntigam und Schladming wurde ein Branchenkonzept für Brauereien entwickelt.

Weitere Infos finden sich unter der Seite des Projektkoordinators AEE INTEC aus Österreich.


Analyse und Erschließung des Marktes für solare Prozesswärme in Deutschland

Im Rahmen des vom Bundesumweltministerium geförderten Vorhabens erfolgt die wissenschaftliche Begleitung der Fördermaßnahmen und Marktentwicklung solarer Prozesswärme in Deutschland. Die wesentlichen Bestandteile des Projektes sind die Analyse, Aufbereitung und Weiterentwicklung von technischen Anforderung und die Entwicklung von Anlagenkonzepten für effiziente solare Prozesswärmeanlagen, die Identifikation geeigneter Anwendungen zur beschleunigten Markterschließung, die Erstellung von Hilfsmitteln zur Vermeidung typischer Fehler bei Planung und Installation, die Schulung von wichtigen Akteuren sowie das Monitoring und die wissenschaftliche Begleitung von drei solaren Prozesswärmeanlagen.
www.solar.uni-kassel.de


SolFood – Solarwärme für die Ernährungsindustrie (2013 – 2015)

Im Rahmen des Projekts SolFood werden Hilfsmittel erarbeitet, welche die Vorplanung solarer Prozesswärmeanlagen deutlich vereinfachen sollen. Um die erarbeiteten Hilfsmittel zu erproben und die Technologie der solaren Prozesswärmebereitstellung weiter zu verbreiten, werden in ausgewählten Branchen der Ernährungsindustrie Fallstudien durchgeführt. Im Rahmen dieser Fallstudien werden die Wärmebereitstellung und verteilung sowie Produktionsprozesse auf Wärmerückgewinnungsmöglichkeiten untersucht und Konzepte zur Einbindung von Solarwärme inklusive einer Wirtschaftlichkeitsabschätzung erarbeitet. Unternehmen der folgenden Branchen können an den Fallstudien teilnehmen: Milchverarbeitung, Schlachten und Fleischverarbeitung, Obst- und Gemüseverarbeitung, Süßwaren sowie Mineralwasser und Erfrischungsgetränke Auf Basis der durchgeführten Fallstudien steht nach Projektende ein Leitfaden zur Nutzung solarer Prozesswärme in der Ernährungsindustrie zur Verfügung, der die wichtigsten Hintergrundinformationen und Integrationsmöglichkeiten beinhaltet.
www.solfood.de


Greenfoods – Towards Zero fossil CO₂ emission in the European food & beverage industry (2013 – 2015)

Im Rahmen des von der EU finanzierten Projektes begleiteten Projektpartner aus Deutschland, Großbritannien, Österreich, Polen und Spanien die europäische Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie auf dem Weg zu höherer Energieeffizienz und einer Verringerung der CO₂-Emissionen. Ein wesentlicher Bestandteil des Projektes waren 200 Fallstudien, die in Betrieben der Nahrungsmittelindustrie der beteiligten Länder durchgeführt wurden. Im Rahmen der Fallstudien untersuchten die Wissenschaftler die Möglichkeiten zur Einsparung fossiler Energieträger durch Effizienz- und Wärmerückgewinnungsmaßnahmen sowie der Einbindung alternativer Wärmequellen wie Solarthermie, Wärmepumpen oder Blockheizkraftwerken.

Projektübergreifend wurde das GREENFOODS Branchenkonzept entwickelt, das den Nutzer dabei begleitet, maßgeschneiderte Lösungen für eine „grüne Produktion“ in KMUs verschiedener Sub-Sektoren der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zu identifizieren. Darüber hinaus wurde ein GREENFOODS Trainingsmodul entwickelt, das in den Europäischen Energiemanager oder ähnlichen Ausbildungen integriert werden soll aber auch als eigenständiges Training angeboten werden kann. Schließlich wurden spezielle und maßgeschneiderte Förderungs- und Finanzierungsmechanismen entwickelt, um perspektivisch die Einbindung identifizierter Energieeffizienzmaßnahmen in KMUs zu erleichtern und zu fördern.
www.green-foods.eu


Solarthermische Beheizung von Gasdruckregelanlagen (2010 – 2012)

Gasdruckregelanlagen (GDRA) werden weltweit in Erdgasversorgungsnetzen eingesetzt zur Reduzierung des Drucks vom Ferntransportniveau auf das Verbraucherniveau. Die Gasentspannung verläuft endotherm, benötigt also eine Wärmezufuhr von außen, um das Einfrieren von Anlagenteilen zu verhindern und somit die Sicherheit der Gasversorgung zu gewährleisten. Für die Erdgasvorerwärmung werden Erdgas betriebene Kessel verwendet, was erhebliche Kosten und CO2 Emissionen verursacht. Durch das vorliegende Temperaturniveau und einen ganzjährig nahezu stationären Wärmebedarf weisen GDRA sehr gute Bedingungen für den wirtschaftlichen Einsatz einer solarthermischen Anlage auf. Das Ziel des Projektes ist die Integration von solarthermischen Anlagen in GDRA, wo bislang keine Erfahrungen vorliegen. Zur Finanzierung der Solaranlage soll weiterhin ein solarthermisches Contracting-Modell entwickelt werden, das für GDRA und weit darüber hinaus Anwendung finden kann. Die Umsetzung des Contracting und die vorliegende Anwendung stellen sehr spezielle Anforderungen an die einzusetzende Anlagentechnik, die im Rahmen des Projekts entwickelt wird.

Das Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik ist für Planung, Simulation und wissenschaftliche Begleitung des Projekts zuständig.
www.solar.uni-kassel.de


SOPREN – Solare Prozesswärme und Energieeffizienz (2008 – 2011)

Das Projekt „Solare Prozesswärme und Energieeffizienz“ beschäftigte sich intensiv mit der Bereitstellung solarer Wärme für industrielle Prozesse. Es teilte sich in drei wesentliche Themengebiete auf: Potentialerhebung, Demonstration der Einbindung thermischer Solaranlagen in industrielle Prozesse und Entwicklung von Branchenlösungen. Im Rahmen einer deutschlandweiten Potentialstudie zur solaren Prozesswärme wurden Industriebranchen und Prozesse mit hohem Wärmebedarf im Temperaturbereich bis 250°C erfasst und in Bezug auf eine mögliche Integration solarer Prozesswärme untersucht.

Für den Bereich der Demonstration wurde zunächst eine Pilotanlage mit 150 m² Kollektorfläche bei der Hütt-Brauerei in Baunatal errichtet, die heißes Wasser für den Brauprozess  bereitstellt.

Die mit Hilfe der Potentialstudie und des Demonstrationsprojektes gewonnenen Ergebnisse wurden anschließend verallgemeinert und in ein allgemeines Branchenkonzept für Brauereien überführt. Darin werden sinnvolle Integrationsmöglichkeiten solarthermischer Anlagen in brauereitypische Prozesse aufgezeigt.
www.solar.uni-kassel.de