Posted by Informationsdienst Wissenschaft (idw) - Pressemitteilung on November 20, 1999 at 12:10:05:
Wissenschaftler der Universität Stuttgart werden in den nächsten Jahren
häufig im Berliner Reichstagsgebäude, dem Sitz des Deutschen Bundestages
und der Bundesregierung, ein- und ausgehen. Sie werden die ersten beiden
Betriebsjahre des dort installierten, innovativen und umweltfreundlichen
Energieversorgungssystems wissenschaftlich begleiten.
Unter Federführung der Bundesbaugesellschaft Berlin wurde vor kurzem der
Umbau des Reichstagsgebäudes zum neuen Deutschen Bundestag abgeschlossen.
Dabei ist der Reichstag aber nur ein Teil der gesamten Regierungs- und
Parlamentsbauten, die teilweise noch im Bau sind und deren Fertigstellung
im Jahr 2002 erwartet wird. Die Versorgung dieser Bauten mit Strom, Wärme
und Kälte wird künftig in einem Energieverbund - dem sogenannten
Technik-Verbund Parlamentsbauten - erfolgen. Herzstück dieses Verbundes
sind zwei mit Biodiesel (Rapsölmethylester/RME) befeuerte
Motor-Heizkraftwerk-Anlagen (MHKW). Ferner sind in den Energieverbund
erdgekoppelte Wärme- und Kältespeicher integriert, um einen möglichst
energieeffizienten Betrieb des gesamten Versorgungssystems zu ermöglichen.
Dabei wird - und das ist ein wesentlicher innovativer Aspekt der
Gesamtanlage - zum ersten Mal der Brennstoff Biodiesel in einer Anlage
dieser Leistungsklasse und Komplexität eingesetzt. Das Institut für
Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) begleitet in
Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Luftreinhaltung, beide Universität
Stuttgart, diesen neuartigen Energieverbund für rund zwei Jahre seit dem
Inbetriebnahmezeitpunkt. Die Meßdaten werden anhand technischer,
ökologischer und ökonomischer Kriterien analysiert und entsprechende
Schlußfolgerungen erarbeitet. Dieses Forschungsprojekt wird vom
Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten finanziell
unterstützt. Im Endausbau sollen die beiden mit Biodiesel befeuerten
MHKW-Anlagen des Energieverbundes, mit denen voraussichtlich über 80
Prozent des Gesamtenergiebedarfs gedeckt werden, eine elektrische Leistung
von 3 200 kW aufweisen. An zwei Standorten, dem Reichstagsgebäude und dem
Paul-Löbe-Haus, werden dann jeweils vier stationäre Dieselmotoren gleicher
Leistung aufgestellt sein. Die für eine Aufstellung im Reichstag
vorgesehenen Module wurden bereits im Herbst 1998 installiert. Rußfilter
und Katalysatoren sorgen hier für die Reinigung der bei der Verbrennung
von Biodiesel freigesetzten Abgase. Die in den Regierungsgebäuden
nachgefragte elektrische Energie, die nicht durch diese innovative
Energieversorgungsanlage gedeckt werden kann, wird von der BEWAG
bereitgestellt. Da die Wärmeerzeugung in den MHKW-Anlagen streng an die
Stromproduktion gekoppelt ist, kann bei einer Deckung der Stromnachfrage
ein Wärmeüberschuß oder -defizit gegeben sein. Zur Zwischenspeicherung
überschüssiger Wärme wurde daher ein Grundwasser-Speicher in etwa 300
Metern Tiefe eingerichtet, in dem die Wärme bei einer Temperatur von
maximal 70 °C zwischengespeichert und - im Bedarfsfall - mit Temperaturen
zwischen 65 und 20 °C zurückgewonnen werden kann. Läßt die Temperatur der
eingespeicherten Wärme eine direkte Nutzung für Heizungszwecke nicht zu,
wird sie mit Wärmepumpen auf ein höheres, für Heizungszwecke nutzbares
Temperaturniveau gebracht. Zusätzlich wird der Energieverbund mit
Spitzenheizkesseln für einen RME-/Heizöl- oder Erdgasbetrieb ausgestattet,
die ein mögliches Wärmedefizit abdecken können. Entsprechende Anlagen
wurden im Reichstagsgebäude bereits installiert. Der Großteil des
Kältebedarfs zur optimalen Klimatisierung der Parlamentsbauten wird mit
Absorptionskältemaschinen gedeckt; beispielsweise wurde im
Reichstagsgebäude bereits eine derartige Anlage mit einer Kälteleistung
von 850 kW installiert. Darüber hinaus wird künftig eine weitere
Kälteerzeugungsanlage eingesetzt, die auf der Basis einer direkten
Verdunstungskühlung arbeitet und für deren Betrieb ebenfalls Wärme
benötigt wird. Zusätzlich werden Anlagen zur Deckung des
Spitzenkältebedarfs installiert. Um deren Betrieb zudem vom aktuellen
Kältebedarf zu entkoppeln und damit einen möglichst energieeffizienten
Betrieb der Gebäudeklimatisierung zu ermöglichen, wird Kälte bei
Temperaturen zwischen 5 und 10 °C in einer grundwasserführenden bodennahen
Erdschicht in etwa 30 bis 60 Metern Tiefe während des Winters gespeichert,
die dann im Sommer für die Gebäudekühlung verwendet werden kann. Der
Speicher wurde bereits errichtet und wird derzeit im Verbund mit der
Energieversorgung des Reichstagsgebäudes betrieben. Die Stuttgarter
Wissenschaftler konzentrieren sich auf die bereits im Betrieb befindliche
Energieversorgung des Reichstagsgebäudes als einem wesentlichen
Bestandteil des zukünftigen Energieverbundes und untersuchen während des
zweijährigen Monitoringzeitraums vor allem folgende Aspekte: - Sie
analysieren die betriebstechnischen Auswirkungen des Biodiesel-Einsatzes
auf das Betriebsverhalten und der technischen Zuverlässigkeit der Anlage
und ihrer Komponenten; unter anderem werden Verschleißmessungen an einem
Motor der MHKW-Anlage durchgeführt. - Bei mehreren Meßkampagnen vor Ort
erfassen die Wissenschaftler die Emissionen von Biodiesel und messen die
Wirksamkeit der Abgasreinigungsanlage. Zusätzlich werden die Auswirkungen
des Biodiesel-Einsatzes auf die Energiebilanz der Anlage und ihrer
Komponenten (Energieflüsse, Nutzungsgrade, Verlustquellen) erfaßt. -
Darüber hinaus ermitteln die Energieexperten die ökonomischen Vor- und
Nachteile des Einsatzes von Biodiesel im Vergleich zu fossilen
Brennstoffen. Damit ist es möglich, wissenschaftlich fundierte Aussagen zu
den Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von Biodiesel für derartige
Anlagen zu erarbeiten. Daraus können Schlußfolgerungen und Empfehlungen
für Konzeption sowie Bau und Betrieb ähnlicher stationärer Anlagen
abgeleitet werden.
Kontakt:
Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER),
Universität Stuttgart, Dipl.-Ing. Andreas Heinz (Tel. 0711/78061-76,
e-mail: heinz@ier.uni-stuttgart.de) und Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt (Tel.
0711/78061-16, e-mail: mk@ier.uni-stuttgart.de), Heßbrühlstraße 49a,
D-70565 Stuttgart