HySol - Hybride Hochleistungs-Solaranlagen zur Strom- und Wärmeversorgung von Gebäuden

(Teil-)Projektleitung / Mitarbeit:

 

Daniel Christ, M.Sc.

Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt

Fördergeber:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektpartner:

Cracow University of Technology, ELFRAN Franciszek Scislowicz, CZAMARA Company, perpendo Energie- und Verfahrenstechnik GmbH
Projektumfang:42 Wissenschaftlermonate
Laufzeit:10/2017 - 04/2021

In beiden beteiligten Projektländern (Deutschland und Polen) ist es erforderlich, zur Umsetzung sowohl nationaler als auch europäischer politischer Ziele des Klimaschutzes, den Beitrag regenerativer Energien zur Energieversorgung weiterhin zu erhöhen. Während die Energieversorgung Polens aktuell noch zum größten Teil auf Kohle beruht, sollen mittel- und langfristig emissionsärmere Optionen eingeführt werden. Deutschland hingegen treibt die Energiewende und damit den Ausbau einer erneuerbaren Energieversorgung stark voran. Die damit einhergehende Ressourcenschonung und Treibhausgasemissionsreduktion soll auch künftigen Generationen einen hohen Lebensstandard gewährleisten können. Für das notwendige Ziel eines großen Marktanteils von Energieerzeugungstechnologien auf erneuerbarer Basis ist es unabdingbar, die verfügbaren Technologien sowohl kostengünstiger als auch effizienter anbieten zu können.

Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung und Optimierung von Photovoltaikanlagen zu hybriden Hochleistungsanlagen, mit deren Hilfe die Energie des Sonnenlichtes besser sowohl in nutzbare elektrische und als auch thermische Energie umgewandelt werden kann. Zusätzlich soll sich die neu entwickelte Anlage einfach steuern lassen und sinnvoll in das Energieversorgungssystem eines Gebäudes integriert werden können. Hierfür ist es notwendig die technischen, ökologischen und ökonomischen Parameter neu konstruierter PV-Systeme in ein Simulationstool zu integrieren, damit auch für zukünftige Hochleistungs-PV-Module die optimale Systemauslegung berechnet werden kann. Außerdem sollen die ökologischen Auswirkungen der Herstellung, des Betriebs und der Entsorgung der innerhalb des Projektes entwickelten Hybridanlage bewertet werden. Hierbei werden beispielsweise Parameter wie die Treibhausgasemissionen der neuen Hybridanlage bestimmt und mit klassischen Lösungen zur Strom- und Wärmebereitstellung verglichen. Anschließend werden die ermittelten Ergebnisse in das Optimierungstool integriert, wodurch auch nachfolgende Anlagen nach ökologischen Gesichtspunkten optimal ausgelegt werden können.
Zur Erreichung des Gesamtzieles müssen folgende Arbeitsziele von den deutschen Projektpartnern erreicht werden:

  • Entwicklung, Validierung und Dokumentation eines Simulations- und Planungstools für die Integration von Hybridanlagen in Gebäudeenergieversorgungssystemen
  • Ermittlung von Umweltwirkungen und ökonomischen Kennwerten der im Projekt entwickelten Hybridanlage
  • Studie über ökologisch optimale Energieversorgungssysteme von verschiedenen Gebäudetypen mit oder ohne integrierte PV/T Anlage