Die Systementwicklung umfasst die Analyse komplexer Energiesysteme, deren Umsetzung und Optimierung sowie die Integration technischer Lösungen.
Die Systemanalyse dient dabei der Bewertung des Ist-Zustandes sowie der Entwicklung technischer Varianten und Zukunftsszenarien unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten. Auf Basis effizienter, innovativer und nachhaltiger Konzepte werden dabei Optimierungspotenziale ermittelt und technische Lösungen ausgearbeitet. Im Rahmen der Systemintegration werden schließlich innovative Techniken und Komponenten miteinbezogen und ausgelegt.
Hervorzuheben ist dabei die intensive wissenschaftliche Begleitung, die das ZAE in allen Phasen solcher Projekte leistet: von der Konzeption über Planung und Bau bis hin zur Betriebsoptimierung und Erfolgskontrolle. Die möglichen Anwendungsfälle umfassen Systemstudien, Klimaschutzkonzepte, Energieversorgungen, technische Prozesse sowie energieeffiziente Gebäude, Quartiere und Industriegelände.
Wesentliche Schwerpunkte unserer Arbeiten sind dabei:
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Das ZAE Bayern ist in verschiedenen Projekten mit der wissenschaftlich-technischen Begleitung kommunaler Fernwärmeversorgungen mit Tiefengeothermie betraut. Das Aufgabenspektrum reicht von Machbarkeitsuntersuchungen und Erstellung von Konzepten im Rahmen der Planungsphase über Auswertungen zum laufenden Anlagenbetrieb, der Erarbeitung von Optimierungsvorschlägen sowie Umsetzung konkreter Optimierungsmaßnahmen und deren Erfolgskontrolle. Das Spektrum reicht von der Analyse und Bewertung von Komponenten bis zum Gesamtprojekt und -system mit dem Ziel der Umsetzung eines effizienten ökologischen und ökonomischen Gesamtkonzepts. Dabei werden auch die mittel- bis langfristige Projektplanung oder technische Variantenvergleiche für einen zukünftigen Ausbau von Energiezentrale oder Fernwärmenetz unterstützt. Als Werkzeuge werden unter anderem anwendungsspezifische Berechnungstools eingesetzt.
Projektleitung: Dr. Jens M. Kuckelkorn,
jens.kuckelkorn@zae-bayern.de
Das Projekt ReWaMem ist ein Verbundprojekt mit Projektpartnern wie dem Kompetenznetzwerk Wasser und Energie e. V. (Koordinator) und dem Fraunhofer IKTS. Anwendungsziel des durch das BMBF geförderten Projektes (Förderkennzeichen: 02WV1568F) ist es, den Frischwasserbedarf in Textilwäschereien zu senken, indem Abwässer gezielt aufbereitet und wiederverwendet werden können. Das Entwicklungsvorhaben wird bei einer Wäscherei bei Coburg beispielhaft umgesetzt. Das Aufbereitungsproblem soll mit Hilfe zu entwickelnder keramischer Membranträger und Membranen in Mehrkanalrohrgeometrien bzw. als Entwicklungsalternative mit Rotationsscheibenfiltern jeweils mit Nanofiltrationsbeschichtung erfolgen. Auf Basis der Möglichkeiten zur Energie- und Wassereinsparung wird durch das ZAE Bayern ein Tool weiterentwickelt, welches Textilwäschereien ermöglichen soll, eine spezifischere Betrachtung ihrer Prozessketten durchzuführen, um Wiederverwendungspotentiale von Abwässern innerhalb ihres Unternehmens identifizieren zu können. Innerhalb des Arbeitspakets des ZAE Bayern sollen Benchmarks für Waschprozesse, insbesondere zum Energie- und Ressourcenbedarf, entwickelt und in Form eines webbasierten Onlinetools zur Verfügung gestellt werden.
Projektleitung: Andreas Bayer,
andreas.bayer@zae-bayern.de
Projektzeitraum: 02.2021–01.2024
Das 10.000-Häuser-Programm soll Bauherren dabei unterstützen, bei Neubau und Gebäudesanierung die zukünftigen energetischen Anforderungen an Gebäude zu berücksichtigen und den Restbedarf an Energie möglichst verträglich für die Umwelt und unterstützend für das Energiesystem zu decken. Das ZAE Bayern ist mit der fachlichen und wissenschaftlichen Begleitung in der Konzeption und Umsetzung des Förderprogramms beauftragt. Die Projektbearbeitung erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie. Zu den Aufgaben des ZAE Bayern zählen die fachliche Unterstützung bei der Entwicklung neuer, sinnvoller Förderbausteine sowie bei der Novellierung bisheriger Fördertatbestände, die laufende Abwicklung des Förderprogrammes, aber auch die Prüfung der Förderfähigkeit neuer, bisher kaum in der Praxis eingesetzter Techniken auf den Gebieten Heizsysteme, Speichertechnologien oder erneuerbare Energien. Insbesondere betrifft dies Fragestellungen zu Techniken, die z. T. noch in Entwicklung und besonders innovativ sind.
Projektleitung: Dr. Jens M. Kuckelkorn,
jens.kuckelkorn@zae-bayern.de