Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik

Flexible Lösungen für nachhaltige Energiesysteme

Nachhaltige Energieversorgung ist für die wachsende Weltbevölkerung überlebenswichtig. Dezentrale Anlagen, Energieeffizienz und erneuerbare Energien werden dafür entscheidend sein!

Kosten, Versorgungssicherheit und Klimaschutz sind die Treiber für den Wandel im Energiesektor. Dezentrale Konzepte können hier helfen, lokal verfügbare – auch regenerative – Ressourcen effizient einzusetzen. Dies erfordert neben der Integrationsfähigkeit in oftmals bestehende Infrastrukturen natürlich auch Wirtschaftlichkeit. Unter den sich schnell ändernden Randbedingungen fragt der Markt nach flexiblen Lösungen für eine nachhaltige Energiewirtschaft. Die dezentrale Gewinnung von Energie aus Biomasse und Reststoffen auch in Verbindung mit Polygeneration-Prozessen können den gestellten Anforderungen gerecht werden.

Auf Basis der Stromproduktion in Blockheizkraftwerken, Mikroturbinen oder später Brennstoffzellen kann Abwärme direkt genutzt oder mit thermischen Kältemaschinen in Kälte umgewandelt werden (Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung – KWKK). Daneben kann die aus Effizienzgründen wünschenswerte Abwärmenutzung auf niedrigen Temperaturniveaus durch Organic Rankine Cycle (ORC) realisiert werden.

Neben dem globalen Bedarf an Wärme und Elektrizität kommt es in einigen Regionen, so auch in Europa, zu einem Anstieg des Bedarfs an Klimakälte. Dezentrale KWKK-Technologien sind hier der Schlüssel, um die Nachfrage nachhaltig zu decken.

Entsprechend hat Fraunhofer UMSICHT im vergangenen Jahr weitere Ausstattung und Kenntnisse aufgebaut, so dass Projekte der Fraunhofer-Eigenforschung, von öffentlichen und industriellen Auftraggebern initiiert und gestartet werden konnten. So konnte u. a. die Nutzung von Sondergasen, Deponie- und Klärgas und die Biogaseinspeisung in größeren Verbundvorhaben entwickelt werden. In eigenen Vorarbeiten wurden Prinzipien von thermischen Kleinstkältemaschinen entwickelt. Diese werden aktuell im Rahmen der internen Fraunhofer-Forschung für die Wohnraumklimatisierung fortentwickelt.