Projekt | Universität Leipzig und Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung
2016 – 2018
„Urbanes Monitoring auf Basis offener Technologien und smarter Sensorik“
Projektidee:
Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer integrativen Methode für ein skalenübergreifendes Umweltmonitoring zur Charakterisierung komplexer urbaner Ökosysteme am Beispiel von validierten Temperaturkarten für das Stadtgebiet von Leipzig. Dies umfasst neben der Kombination stationär und mobil erhobener terrestrischer Umweltdaten insbesondere die Integration von Fernerkundungsdaten in ein Informationssystem.
Studie zur Solarthermie in Leipzig
2016
Energie und Umwelt Stiftung Leipzig finanziert Studie zur Einspeisung von solarthermisch erzeugter Wärme in das Fernwärmesystem Leipzig
Wenn zurzeit von „Energiewende“ gesprochen oder geschrieben wird, dann wird darunter im Allgemeinen die Stromerzeugung auf der Basis erneuerbarer Energien verstanden. Und tatsächlich ist es auch so, dass auf diesem Gebiet in den vergangenen Jahren die größten Zuwächse zu verzeichnen waren.
Immer stärker rückt in das Bewusstsein, dass auch bei der Raumwärmeversorgung und der Gebrauchswarmwasserbereitung der Anteil erneuerbarer Energien deutlich erhöht werden muss. Insbesondere für die Warmwasserbereitung für Einfamilienhäuser gibt es schon ausgereifte Lösungen.
Im Vergleich dazu ist der Einsatz erneuerbarer Energien in den großen deutschen Fernwärmeversorgungssystemen eher unbedeutend. Den größten Anteil tragen bisher die Müllverbrennung (wenn man sie denn zu den erneuerbaren Energien zählt) und die Erdwärmenutzung bei. Auch wenn in den Fernwärmeversorgungssystemen durch den Einsatz hocheffizienter Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen die zusätzlich für die Wärmebereitstellung erforderliche Primärenergie gering gehalten werden kann – wenn diese Anlagen für die Stromerzeugung immer weniger benötigt werden, dann müssen auch für die Wärmebereitstellung neue Lösungen gefunden werden. Die in der Fachliteratur behandelten Pilotprojekte zur Einspeisung von solarthermisch erzeugter Wärme in Fernwärmenetze erlauben keine belastbaren Aussagen zur Wirtschaftlichkeit für andere Netze.
Diese Überlegungen führten dazu, dass die Energie und Umwelt Stiftung Leipzig die Erarbeitung einer Studie zur Einspeisung von solarthermisch erzeugter Wärme in das Fernwärmesystem Leipzig an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig finanziert hat. Die Erarbeitung dieser Studie wurde maßgeblich von Netz Leipzig GmbH, einem Unternehmen der Stadtwerke Leipzig GmbH, unterstützt.
Im Rahmen der Studie wurde eine große Anzahl von Flächen geprüft, ob sie bezüglich der Entfernung von ausreichend dimensionierten Fernwärmeleitungen und der grundsätzlichen Verfügbarkeit geeignet sind für die Aufstellung der Module. Es wird die Anlagendimensionierung erläutert und die Wirtschaftlichkeit betrachtet.
Auch wenn mit den aktuellen Eingangswerten kein betriebswirtschaftlich positives Ergebnis ermittelt wurde, ist die Studie ein interessanter Beitrag bei der Suche nach Lösungen für die „Wärmewende“.
Kurzfassung der Studie
Die vorliegende Studie befasst sich mit der Frage, inwieweit es möglich ist, solarthermische Wärme im Leistungsbereich 5 bis 10 MW th im Fernwärmenetz Leipzig nutzbar zu machen. Dazu wurden vor allem Instrumentarien geschaffen, geeignete Flächen sowie die notwendige Anlagentechnik technisch und wirtschaftlich bewerten zu können. Die wirtschaftliche Nutz- barmachung ist vor allem abhängig von der Gesamtinvestitionssumme, welche zum großen Teil durch den Bodenpreis (aktuell ca. 30 bis 4.000 €/m2) sowie der Flächenlage zur Fern- wärmetrasse (Entfernung bis 1000 m mit Anbindungskosten von 200 bis 1.200 €/m Rohr) bestimmt wird.
In Leipzig sind die Bodenpreise in den letzten Jahren stark gestiegen. Große Flächen > 30.000 m2 in der Nähe der Fernwärmetrassen für die Installation thermischer Leistungen von 5 bis 10 MWth sind fast nicht mehr vorhanden. Hinzukommt, dass im Flächennutzungsplan der Stadt Leipzig keine Flächen für die Nutzbarmachung regenerativer Energien gesondert ausgewiesen werden. Das erschwert die Beteiligung an der Erfüllung der klimapolitischen Ziele der Bun- desrepublik Deutschland, verstärkt regenerative Energien zur Wärmebereitstellung einzusetzen. Die Studie gliedert sich in drei große Themengebiete:
Stand der Technik
- aktuelle Ist-Situation der Nutzung solarthermischer Wärme in Fernwärmenetzen
- technische Nutzung von Kollektoren, Rohrleitungen usw.
- Besonderheiten bei der Materialwahl
- Fernwärme-Anbindungs-Problematik
- Förderlandschaft
Flächenscreening
- rechtliche Aspekte
- Analyse Nutzungspläne
- Filtern potenzieller Flächen anhand der Entfernung zur Fernwärmetrasse, hydraulische Eignung, Bodenpreise
- Erstellen eines Excel-Tools zur Flächenermittlung
Anlagendimensionierung
- Referenzanlage planen
- Auslegen geeigneter Kollektoren
- Auslegen der Pumpentechnik
- Rohrleitungsplanung
- Ertragsprognose
- Excel-Tools zur Ertragsberechnung und Wirtschaftlichkeit
Das Erstellen eines Tools zum Flächenscreening erlaubt eine schnelle Sondierung geeigneter Flächen unter verschiedenen Kriterien. Die daraus ermittelten Flächen konnten unter Einbe- ziehung eines Ertragsberechnungs- sowie eines Wirtschaftlichkeitstools technisch und wirt- schaftlich bewertet werden.
Die Untersuchungen haben ergeben, dass mit den geforderten technischen Randbedingungen des Fernwärmenetzes Leipzig, nur Hochleistungsflachkollektoren oder CPC-Vakuumröhren- kollektoren zum Einsatz kommen können. Aus der Flächenanalyse von potenziell mehr als 300 zur Verfügung stehenden Flächen, entsprechen 22 den gesetzten Randbedingungen. Die Mehrzahl dieser Flächen befindet sich in privater Hand, was genauere Analysen erschwert. Unter optimalen Randbedingungen kann mit einer Gesamtinvestitionssumme von ca. 3,7 Mio. bzw. 5,3 Mio. €, bei einer Förderrate von 45 %, eine Solarthermieanlage mit 5,9 bzw. 7,2 MW th im Norden von Leipzig installiert werden. Die Wärmegestehungskosten belaufen sich dabei auf 61 €/MWh für Hochleistungsflachkollektoren und 79 €/MWh für CPC- Vakuumröhrenkollektoren.
Projekte des VDE Bezirksverband Leipzig/Halle, Elektrotechnische Sammlung Markkleeberg
Errichtung eines Lehrkabinetts
Ziel des Projektes ist es, als Bildungs- und Begegnungsstätte zur Geschichte der Elektrotechnik in der Elektrotechnischen Sammlung Markkleeberg eine nachhaltige Verbesserung der Berufswahlkompetenz von Schülerinnen und Schülern beim Übergang von der Schule in den Beruf aktiv zu unterstützen.
Dabei spielt der Zusammenhang von Historie der Industriekultur und aktueller Aufgabenstellung der Energieversorgung eine wichtige Rolle.
Die Initiative „Industriekultur in Sachsen“ will eine Verknüpfung zwischen der Schulausbildung und den industriellen Bereichen der Wirtschaft herstellen.
Beschaffung von Foto- und Computertechnik für die Digitalisierung der Bestände der Elektrotechnischen Sammlung / Schaffung von Datenblättern mit Fotodokumentation
Ersatz von Faltjalousien durch semitransparente Jalousien mit organischer Fotovoltaik
Zusammenarbeit mit dem Umweltinformationszentrum, Stadt Leipzig
Schwerpunkt „Solarmobil-Wettbewerb“
seit 2013
UiZ-Sachstandsbericht zum Solarmobil-Wettbewerb von 2016 (pdf-download)
Unterstützung der LEIPZIGER KANZELREDEN in der Michaeliskirche 2019
„Natur – Umwelt – Mensch
Geht die Schöpfung so weiter?“
Sonntag, 24. März 2019
Bischof i.R., Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Wolfgang Huber (Berlin)
„Der Mensch – auch in Zukunft geschaffen und verantwortlich?“
Sonntag, 26. Mai 2019
Prof. Dr. Annette G. Beck-Sickinger (Leipzig)
„Liebe, Hunger und Genuss – ein biochemischer Blick in unseren Körper“
Sonntag, 23. Juni 2019
Prof. Dr. Harald Lesch (München)
„Homo digitalis – der nächste Schritt der Evolution?“
Sonntag, 1. September 2019
Prof. Dr. Dietrich Borchardt (Magdeburg/Dresden)
„Wasser – eine knappe Ressource auf unserem blauen Planeten“
Sonntag, 27. Oktober 2019
Prof. Dr. Hartmut Rosa (Jena)
„Die Natur als Resonanzraum und als Quelle starker Wertungen“