Kurzbeschreibung
Erneuerbare und sichere Energieversorgung ist für die Industrie von hoher Wichtigkeit, welches, nicht zuletzt durch die internationalen Klimaziele, nur durch die optimale Nutzung aller verfügbarer Ressourcen erreicht werden kann. Erneuerbare elektrische Energie kann selbst in Österreich aufgrund fehlender natürlicher Ressourcen nur einen Teil des Energiebedarfs (Strom, Wärme) abdecken. Daher sollen zur Deckung des industriellen Prozesswärmebedarfs im niedrigen und mittleren Temperaturbereich (<400 °C) exergetisch sinnvolle Technologien zur Anwendung kommen: Abwärmenutzung, solare Prozesswärme und Wärmepumpen jeweils kombiniert mit Speichern, sowie Photovoltaik und PVT-Kollektoren. Jede der Technologien für sich kann jedoch nur einen begrenzten Beitrag liefern. Bis dato werden die Vorteile einer kombinierten Integration verschiedener erneuerbarer Technologien nur im Gebäudebereich realisiert. In der Industrie sind, obwohl ein technisches und wirtschaftliches Potential zur Abdeckung des industriellen Prozesswärmebedarfs existiert, konkrete Problemstellungen zu adressieren: (i) Fehlende globale Kriterien und Methoden zur Identifikation und Bewertung der technisch und wirtschaftlich sinnvollsten Auswahl und Kombination der angeführten Technologien, (ii) fehlende Design-, Betriebs- und Regelungs-strategien für die optimierte Integration erneuerbarer Technologiekombinationen sowie (iii) fehlende Systemsimulationen zur Abbildung / Bearbeitung der genannten Fragestellungen. Der Innovationsgehalt von CORES liegt in der Identifikation, Bewertung und Auslegung (Design und Betrieb) von technisch, exergetisch und ökonomisch optimierten Kombinationen erneuerbarer Technologien (ausgewählt aus AW-ST-WP-Speicher-PV-PVT) zur Abdeckung des industriellen Prozesswärmebedarfs anhand nachvollziehbarer globaler System-KPIs, eines Optimierungsalgorithmus für eine Systemsimulation und daraus abgeleiteter Regelungskonzepte für den Betrieb der Technologiekombination. Konkrete Ergebnisse daraus sind: - Globale Key Performance Indikatoren für das Gesamtsystem sowie ein Optimierungsalgorithmus nach technischen, ökonomischen und exergetischen Kriterien - Systemsimulation zur Abbildung möglicher Kombinationen und Verschaltungen - Regelungsstrategien für die optimierte Betriebsführung - Initiierung konkreter Umsetzungen in 3 realen Industriestudien CORES wird gemeinsam mit 2 Konsortien aus Deutschland und der Schweiz in einem D-A-CH-Projekt an den skizzierten Fragestellungen forschen. Der Mehrwert des trilateralen Konsortiums ist ein signifikant breiteres Forschungsfeld. Der Fokus des österreichischen Projektes liegt auf der innerbetrieblichen optimierten Integration der erneuerbaren Technologienkombinationen. Durch das D-A-CH Projekt kommen (i) die Integration in einen Industriepark bzw. die netzgebundene (thermische) Energieversorgung (Deutschland) und (ii) die Berücksichtigung innovativer ökonomischer Bewertungskriterien (nicht-energetische Vorteile, Geschäfts- und Finanzierungsmodelle - Schweiz) dazu. Gemeinsam werden eine begleitende Stakeholdereinbindung, wissenschaftliche und marktnahe Verbreitung (Leitfaden, Potentialabschätzung) sowie verschiedenste Disseminationsaktivitäten durchgeführt, um die gewonnenen Erkenntnisse einer möglichst großen Zielgruppe zugänglich zu machen.