Stu_BZKWK

Gebäudetechnik

Studie für aktuelle Technologien und Anwendungen von Brennstoffzellen und klein Kraft-Wärme-Kopplungen für den Endkundenbereich

Akronym

Stu_BZKWK

Projektlaufzeit

01/09/2020 - 31/03/2021

Projektbudget in EUR

>20.000

In der ersten Phase dieser Studie wird der Stand der Technik und das Markangebot von Klein Kraft-Wärme-Kopplungs- und Brennstoffzellenanwendungen analysiert. Dabei wird der Status von stationären Anwendungen primär beleuchtet. Aus diesen Datenerhebungen werden die häufig eingesetzten Technologien bzw. Typen hinsichtlich der Nutzung von erneuerbaren Energien, sowie Stack Performance und Langzeitstabilität samt Vor- und Nachteilen mit essentiellen physikalischen Grundlagen angeführt. Das Hauptaugenmerk wird hier auf Strom- und Wärme-bereitstellung für Ein- und Mehrfamilienhäuser gelegt. Neben der Erläuterung des Standes der Technik wird die erwartete Entwicklung der Technologien dargestellt. In weiterer Folge werden Nutzen, Einsatzmöglichkeiten, Betriebsabläufe sowie die Verträglichkeit von reinem Erdgas, so-wie Erdgas-Wasserstoffgemischen thematisiert. Ferner sollen die Erkenntnisse aus Langzeittests unter realen Bedingungen einfließen.

Im nächsten Abschnitt werden thermische und elektrische Generator- und Lastprofile mit den geplanten Einsatzmöglichkeiten mit Hilfe von Analysetools entwickelt. Zur Datenanalyse wird ein eigenes Postprozessingtool in der Programmierumgebung Matlab® eingesetzt. Zusätzlich werden reale Messdaten zur Validierung herangezogen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse werden zur Ableitung regelungstechnischer Strategien für zentrale- und dezentrale Anlagen genutzt. Basierend auf diesen Ansätzen sollen unterschiedliche Brennstoffzellen- und KWK-Systemkonzepte auf Durchführbarkeit zur Wärmeauskopplung bei unterschiedlichen Temperaturniveaus überprüft werden. In weiterer Folge gilt es die Auswirkungen auf Gas- und Strom-versorger zu untersuchen.

In der finalen Phase wird der Nutzen für den Endkunden anschaulich beschrieben. Aufgrund einer im Raum stehenden Änderung der Netznutzungstarife (ELWOG Novelle) wird eine Rechts-grundlage im Elektrizitätswirtschafts- und –organisationsgesetz für gemeinschaftliche Erzeugungsanlagen geschaffen (vgl. Richtlinie (EU) 2019/944). Dabei wird die gemeinschaftliche Nutzung von Brennstoffzellenlösungen und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen über den Ein- und Mehrfamilienhäusern hinaus realisierbar. Die Nutzung des elektrischen Netzes auf Distriktebene ermöglicht zudem eine Realisierung von Lastausgleichspotenzialen und gleichzeitig kann auch die Nutzung dezentraler Abwärmepotenziale optimiert werden.


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