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Elektrotechnik
Umweltverträgliche Energieversorgung auf der TerraTec
ep5/1999, 3 Seiten
Schwerpunkt war dabei die dezentrale Gewinnung von Nutzenergie in Gegenwart und Zukunft. Damit hat die Terra Tec als eine der wichtigsten Umweltmessen mit internationaler Ausstrahlung ihre Position gefestigt. 1 „Marktplatz der Märkte“ auch für Energie Annähernd 18.000 Besucher registrierte die 6. Terra Tec. Während der Anteil an Umwelttechnik schrumpfte, sorgten auf dem Gebiet Energietechnik vor allem die durch ihre Leipziger Tochter unterstützte Verbundnetz Gas AG, die VEW, die Bewag und andere Strom- und Gasversorger mit informativen Messeständen, Vorträgen und Exkursionen für einen Zuwachs an Qualität und Quantität. Zentrales Anliegen der Veranstalter war es auch in diesem Jahr, unter dem Titel „Marktplatz der Märkte“ insbesondere kleinere deutsche Firmen bei der Erschließung neuer Nachfrageregionen zu unterstützen. Einbezogen waren u.a. Verbände, das bundeseigene Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle und das im Aufhau begriffene Internationale Technologie- und Umwelttransferzentrum mit Sitz in Leipzig. In Halle 2 wie im benachbarten Kongreßzentrum bestand für Besucher aus den ost- und mitteleuropäischen Ländern sowie zunehmend aus Asien, Südafrika und Lateinamerika die Möglichkeit, Kontakte mit deutschen Ausstellern und Besuchern zu knüpfen. Erstmalig wurde das Thema „Energie“ in Tagungen und Workshops einbezogen. Deutsche Energiekonzerne, Großbetriebe und Ing.-Büros boten dabei nicht zuletzt die in den letzten Jahren im In- und Ausland stark expandierten Energiedienstleistungen (Planung, Beratung), Contracting und Finanzierung an. 2 Vorträge zu regenerativen Energien Mitten im Ausstellungskomplex „Energie“ der Messehalle 3 wurden Themen des liberalisierten Marktes - Energiedienstleistungen inbegriffen - behandelt. Dazu gehörten u.a. „Kosten reduzieren durch effiziente Energienutzung“, „Wirtschaftliche Nutzung erneuerbarer Energien“, und „Wettbewerbsvorteile durch Informations-und Kommunikationstechniken“. Die am gleichen Ort veranstalteten Foren schlugen die Brücke zwischen den Anbietern an den Messeständen und den Besuchern. Das galt beispielsweise für die Themenkreise „Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung“ einschließlich der Erzeugung von Nutzenergie aus Biomasse, Biogas, Deponie-und Klärgas und „Wirtschaftliche Nutzung lokaler Wasserkräfte“ (Bilder und ). Sie fanden ebenso Zuhörer wie die Themen Windenergieanlagen, Lüftung, Erdgasgetriebene Fahrzeuge, Photovoltaik, Elektrofahrzeuge, Geothermie Warmwasser, Wärmepumpen und Solarthermie. Allein die fünf Veranstaltungen im Congress Center zählten 2.500 Teilnehmer. Kostenpflichtige Veranstaltungen wie die „3. Fachtagung Wärmepumpe“ und der Fachkongress „Deutschlands Weg ins Zeitalter der Solararchitektur“ waren weniger gut besucht. Bis auf den letzten Platz besetzt waren die großen Veranstaltungssäle bei den Fachtagungen „Brennstoffzelle“ und „Erdgasgetriebene Fahrzeuge“, die die Verbundnetz Gas AG Leipzig ausrichtete. 3 Vielfältige Solarnutzung Solarkollektoren und PV-Module gehören inzwischen zum Standardprogramm. Erwähnenswert ist eine Kombination aus beiden mit dem Ziel, über einen kleinen PV-Generator eine 10 W-Pumpe mit Strom zu versorgen und damit den thermischen Wasserkreislauf kostengünstig zu verbessern (Fa. Löser). Auch die Dresdener Solarwatt zeigte Neues mit ihrem Ausschnitt aus dem Programm photovoltaisch versorgter Geräte. In Kooperation mit dem Unternehmen Solare Beleuchtungstechnik in Kassel entstand eine netzunabhängige Leuchte, die sich von anderen durch höhere Leistung, ein spezielles Design und demzufolge auch einen höheren Preis unterscheidet (Bild ). Begleitend zum Messegeschehen fand der 1. Leipziger Solarkongress statt, veranstaltet vom Umweltinstitut Leipzig (Forschungs-und Planungs Gmb H), vom Förderverein Solar City und der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS). 18 Vortragende behandelten „Deutschlands Weg ins Zeitalter der Solararchitektur“. Die im Wohnungsbau mit Niedrigenergiehäusern gesammelten Erfahrungen - so die Grundaussage der Beiträge - reichen aus, um den Wärmeenergieverbrauch für Neubauten ab 1.1.2000 um weitere 30 % zu senken (geplante Energiesparverordnung). Prof. Dr. H. Ehm sprach in diesem Zusammenhang von einer „technisch und wirtschaftlich problemlosen Umstellung. Die Baukostensteigerungen (Gebäudekosten) können mit 1,5 bis 2 % (Kleinhausbau) begrenzt werden.“ Gezeigt wurde aber auch, daß ähnliche Einsparungen bei der Gebäudesanierung möglich und zum Schutz der Erdatmosphäre sogar zwingend sind. Die abschließenden Vorträge u.a. vom Frauenhofer-Institut für Bauphysik in Stuttgart machten deutlich, daß die Weiterentwicklung zum Ultra-Niedrigenergiehaus führt - auch als Drei-Liter-Haus bezeichnet, weil mit Öl oder Gas konventionell beheizt (vielleicht mit BHKW/Brennstoffzellen?). Alternativ dazu wird das Null-Heizenergiehaus ausschließlich Elektropraktiker, Berlin 53 (1999) 5 388 Branche aktuell Internationale Fachmesse für Umwelt und Energie Umweltverträgliche Energieversorgung auf der Terra Tec Alle zwei Jahre steht Umwelttechnik in Leipzig auf dem Programm, in diesem Jahr mit einem anspruchsvollen Energieteil. Eine Weltneuheit war das Brennstoffzellen-BHKW. BHKW wurden von rund einem Dutzend Austeller angeboten, für elektrische Leistungen von 5 kW bis 780 kW. Dazu gehört das Klein-BHKW mit Pflanzenölmotor der AAN Gmb H aus Nordhausen Bilder: Kabisch (1- 4), Verbundnetz Gas AG (5) Das Leistungsspektrum der anschlußfertigen Klein-Wasserkraftwerke beginnt bei 50 Watt (Bildhintergrund) und macht bei 15 bzw. 25 kW noch längst nicht Halt (Fa. Gugler) 220 Wp-Solargenerator an der Spitze einer insgesamt 5.80 m hohen Leuchte, bestückt mit Hochleistungszellen durch ein thermisches Solarsystem, kombiniert mit einem Langzeitspeicher, mit Wärmeenergie versorgt. Die dritte Variante - als Passivhaus bezeichnet - zielt auf erhöhte passive Solargewinne und minimierte Lüftungswärmeverluste. Nur für diese anspruchvollste Bauform gehen die Forscher davon aus, daß die Heizung „mit dem energetisch hochwertigen und kostenintensiven Energieträger Strom“ erfolgt. Im Ergebnis einer wissenschaftlichen Auswertung der Betriebserfahrungen mit 118 Demonstrationsvorhaben (bewohnten Gebäuden) kommen sie zu dem Schluß, daß sich das Ultra-Niedrigenergiehaus für Breitenanwendung im Neubau durchsetzen wird. 4 Umweltfreundliche Straßenfahrzeuge Auch zur diesjährigen Terra Tec konnten die Besucher bereits in der Eingangshalle Elektrofahrzeuge studieren (Bild ). Gezeigt wurden Sonderbauformen kleinerer Hersteller und Modifikationen serienmäßig gefertigter Straßenfahrzeuge sowie Tankstellen. Neuerungen, die die Reichweite vergrößern oder den erheblichen Preisunterschied zwischen Benziner/Diesel und etwa gleichwertigen Elektrofahrzeugen merklich reduzieren, waren nicht zu erkennen. E-Antriebe sind nach wie vor eine Domäne von Umweltbewußten und Unternehmen, die werbewirksam auf ihr umweltfreundliches Engagement aufmerksam machen wollen. Erst mit Einführung der Brennstoffzellentechnologie wird tatsächlich ein Umschwung möglich. Das gilt sowohl für die derzeit auf Methanol als Brennstoff orientierten Entwicklungen als auch für Busse, die unmittelbar Wasserstofftanks mitführen (vgl. ep 02/99, S.94 und LuK 08/98, S.1 - 3). 5 Brennstoffzellen im stationären Betrieb 5.1 Praxisnahe Experimentierphase wird fortgesetzt Zu den Messe-Highlights gehörten sicherlich die wissenschaftliche Tagung „Der Einsatz der Brennstoffzelle im dezentralen Markt“ und die zugehörige Fachausstellung. Im Mittelpunkt standen die Brennstoffzellentypen PMFC, PEFC, MCFC und PAFC, die ähnlich einem konventionellen BHKW für jeweils unterschiedliche Anwendungsfelder als Stromerzeuger und Wärmelieferanten eingesetzt werden können. Ihre Entwicklung wurde in den letzten zehn Jahren insbesondere in den USA, in Japan und in Deutschland stark vorangetrieben. Die Gründe dafür liegen in der außerordentlich umweltfreundlichen Umwandlung wasserstoffreicher Gase in Nutzenergie und dem vorteilhaften Teillastverhalten der Brennstoffzellenanlagen - häufig als Brennstoffzellen-BHKW bezeichnet (vgl. ep 07/94, S.600 - 601). 200 kWel leistende PAFC-Brennstoffzellen des amerikanischen Herstellers ONSI sind in den zurückliegenden sechs Jahren auch von verschiedenen deutschen Energieversorgern erprobt worden. Sie lieferten ähnlich wie BHKW netzgekoppelt Strom und Wärme und wurden dementsprechend getestet. Wenn auch bei den zuletzt installierten Anlagen die Kosten gesenkt und die Zuverlässigkeit erhöht wurden, die zum Übergang auf Serienfertigung erforderliche wirtschaftliche Reife steht noch aus. Dennoch wird die Erprobung auf Basis der inzwischen weiterentwickelten ONSI-Zelle fortgesetzt. Dr.-Ing. Stephan Krein von der DIB Gas und Umwelttechnik Gmb H erläuterte in seinem Beitrag zwei Projekte in Ostdeutschland. Dazu gehört der Einsatz in einem Verwaltungsgebäude in Gröbers (Sachsen-Anhalt). Dabei wurde erstmalig in Europa die Kopplung des PAFC-Kleinkraftwerkes mit einer Absorptionskältemaschine erprobt und ähnlich wie bei konventionellen BHKW Wirtschaftlichkeit und CO2-Bilanz verbessert (Bild ). Während diese Anlage seit 1997 getestet wird, kann eine zweite im Krankenhaus Kamenz erst im kommenden Jahr den Dauerbetrieb aufnehmen. Dort soll das optimale Zusammenwirken von Gaskessel, Brennstoffzelle, Wärmespeicher und Solarkollektoren überprüft werden. Bei dieser Anwendung teilen sich Adsorptionskältemaschine und Kompressorkältemaschine mit Speicher die Arbeit. Die Brennstoffzellenanlage übernimmt dabei zusätzlich die Funktion als Notstromaggregat. 5.2 Serienproduktion der PMFC-Blockheizkraftwerke ab 2001 in Dresden Zur Hannovermesse 1998 stellte das neugegründete europäische Unternehmen Alstom Ballard Gmb H erstmalig eine PMFC-Pilotanlage vor und begründete Produktion und Vermarktung des in Kanada bei Ballard entwickelten Gerätes. Noch in diesem Jahr - so berichtete Dr.-Ing. N. Berg von der Alstom Energietechnik Gmb H - soll die erste Pilotanlage an den Berliner Stromversorger Bewag ausgeliefert werden. Nach einer Nullserie im Jahre 2001 kann dann 2002 die Serienproduktion des 250 kW leistenden BHKW in Dresden beginnen. Dabei will das Unternehmen durch eine Abdeckung auch anderer Anwendungen im stationären Bereich von den ehrgeizigen Kostenzielen des mobilen Bereichs von 100 DM/kW profitieren. 5.3 3-kW-Brennstoffzellen - BHKW versorgt Einfamilienhaus Mehrere Vortragende informierten über Einsatzmöglichkeiten und Entwicklungsstand von Brennstoffzellen-BHKW im Leistungsbereich bis 5 kW. Dafür empfiehlt sich ein anderer Typ, die PEFC-Zelle. Ihr künftiges Einsatzgebiet sind an das Erdgasnetz angeschlossene kleinere Wohngebäude, deren Gasbedarf infolge besserer Wärmedämmung, Einsatz von Solarkollektoren, Wärmepumpen etc. bis unter die Rentabilitätsgrenze sinkt. Um dem vorzubeugen und das Erdgasnetz auch künftig gut ausnutzen zu können, fördert die Verbundnetz Gas AG einschlägige Entwicklungen (vgl. hierzu Pkt. 3 Ultra-Niedrigenergiehaus). Im Ergebnis einer fünfjährigen Vorarbeit konnte der Konzern in Machern bei Leipzig am 2. Messetag das weltweit erste Brennstoffzellen-BHKW in einem Wohnhaus in Betrieb nehmen. Die Pilotanlage soll netzgekoppelt den Strombedarf und gleichzeitig die zur „Restheizung“, zur Warmwasseraufbereitung und später evtl. auch die zur Raumklimatisierung notwendige Wärmeenergie liefern. Bestandteil ist ein Reformer, der das wasserstoffhaltige Erdgas „reinigt“ - ein aufwendiger, wenn auch unverzichtbarer Prozeß. Die Entwicklung lag in den Händen der Hamburger Gas Consult Gmb H und baut auf dem Prototyp einer in den USA gefertigten Brennstoffzelle auf. 6 Gewerke verschmelzen Zusammenfassend bleibt festzustellen, daß die Elektrobranche über den dezentralen Einsatz von Brennstoffzellen mehr noch als durch die konventionellen BHKW und Wärmepumpen mit Sanitär-und Heizungsbauern zusammenwächst. Beispielsweise sind Wartungsarbeiten und Störungsuche nur noch von einem Fachmann vor Ort zu erledigen und auch die Energieplanung betrifft Strom-und Wärmeversorgung (vgl. ep 03/99 S.228 - 232). Geht es nach der Meinung der Gasindustrie, dann sollten die BHKW von ihr installiert, betrieben und gewartet werden. H. Kabisch Elektropraktiker, Berlin 53 (1999) 5 390 Branche aktuell Handelsübliche Kfz mit Elektroantrieb sind auch als Firmenfahrzeug mit Werbecharakter geeignet Komplette anschlußfertige Brennstoffzellen-Anlage (BHKW): Leistung 200 kW elektrisch und 220 kW thermisch
Autor
- H. Kabisch
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