Forschung

Damit Österreich seine gesetzten Klimaziele erreichen kann, ist eine massive Reduktion der Treibhausgasemissionen notwendig. Das kann nur durch die Erhöhung des Anteils an erneuerbarer Energie und der Steigerung der Effizienz der Energiebereitstellung von Strom und Wärme erfolgen. In einem nachhaltigen Energiesystem ist daher eine gesamtheitliche Betrachtung aller Akteure (Erzeuger, Verbraucher, Speicher, etc.) inklusive Abgleich der jeweiligen Last- und Erzeugungsprofile sinnvoll. Im Forschungsprojekt FlexHP wird dieser Ansatz verfolgt, um die Lastverschiebung stromnetzseitig zu optimieren und den Anteil an erneuerbaren Strom zu erhöhen. Dazu werden Gebäude als thermische Speicher und Wärmepumpen als hocheffiziente Wärmeerzeuger zu den bekannten Akteuren (Batteriespeicher, Elektroauto, Photovoltaikanlage) in ein dynamisches Energiemanagementsystem integriert und mit einem KI-gestützten Regelungsalgorithmus der Lastverbrauch für das Netz optimiert. Damit soll mit dem Gebäude ein zusätzlicher Flexibilitätsanbieter für das Stromnetz in Zeiten von Überschussstrom geschaffen werden. Das Ziel des dynamischen Energiemanagementsystems ist eine optimierte Lastverschiebung auf Gebäudeebene durch ein Zusammenspiel von Forecast-Modellen und einer optimierten Regelung der einzelnen Verbraucher. Dafür ist eine Modellierung aller am Stromnetz beteiligten Player nötig, um eine Vorhersage für deren Verhalten treffen zu können. Mittels Forecast-Modellen, die mit historischen Daten getestet und validiert wurden, wird ein Algorithmus entwickelt, der ein optimiertes Zusammenspiel der einzelnen Akteure mit Zielfunktion eines Lastausgleichs ermöglicht. Die einzelnen Modelle und die Funktion des Regelalgorithmus werden in einem Living-Lab mit realen Systemkomponenten erprobt. Als primäre Führungsgröße werden Stromnetzparameter aus der Nieder- und Mittelspannungsebene herangezogen. Dabei soll die Anwendbarkeit des Systems mit am Markt verfügbaren Systemkomponenten im Labormaßstab erprobt werden.

Wien will bis 2040 klimaneutral sein. Vorzeigeprojekte spielen auf dem Weg der Energiewende eine zentrale Rolle. Mit der Initiative „100 Projekte Raus aus Gas“ der Abteilung Energieplanung der Stadt Wien, die von der UIV Urban Innovation Vienna GmbH betreut wird, soll die Sichtbarkeit für Lösungen im Gebäudebestand gestärkt werden. Ziel ist es, eine möglichst große Vielfalt an Alternativen zur Wärme- und Stromversorgung mit fossilen Energieträgern aufzuzeigen. Die Erfahrungen aus den umgesetzten Projekten sollen andere Projekte in der Umsetzung unterstützen, sowie der Stadt Wien und ihren Beratungsstellen wertvolle Informationen zurückspielen. Ein Schwerpunkt liegt darauf, geplante oder in Umsetzung befindliche Projekte in der Dekarbonisierung zu unterstützen und replizierbare Lösungen für vergleichbare Projekte aufzuzeigen. Technisch-ökonomische Studien zu häufigen Anwendungsfällen dienen dazu, replizierbare Lösungen zu ermitteln und daraus zu lernen. Die Deckung des Wärmebedarfs eines mehrgeschossigen Wohnbaus mit nur einer erneuerbaren Wärmequelle kann bei ungünstigen Ausgangsbedingungen schwer möglich sein.

Das Ziel der IEA Bioenergy Task 33 "Vergasung von Biomasse und Restoffen für eine nachhaltige Zukunft" besteht darin, Informationen über die Produktion und Nutzung von Heiz- und Synthesegasen aus Biomasse und Reststoffen im Rahmen der Mitgliedsländer auszutauschen, Hindernisse für die Vermarktung der Vergasungstechnologie zu identifizieren und Empfehlungen vorzuschlagen. Der Fokus liegt insbesondere auf dem Austausch von Informationen über Forschungs- und Entwicklungsprogramme im Bereich der Vergasung von Biomasse, Abfall und Reststoffen sowie über kommerzielle Anlagen und die Marktchancen von Biomassevergasungssystemen. Zu den weiteren Aufgaben von Task 33 gehört das Monitoring des Status der Vergasung weltweit. Zu diesem Zweck gibt es eine Datenbank mit Pilot-, Demo- und kommerziellen Anlagen, in der derzeit etwa 200 Anlagen registriert sind. Darüber hinaus wird in jedem Triennium ein Statusbericht veröffentlicht. Für das kommende Triennium wurde die österreichische Vertreterin Dr. Jitka Hrbek von der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) zur Leiterin des Task gewählt. Dadurch werden die Chancen für die Umsetzung verschiedener Vergasungstechnologie in Österreich sowie die Verbreitung österreichischer Technologien weltweit weiter erhöht. Daher hat die zukünftige Leiterin Themen für Task-Projekte vorgeschlagen, die für Österreich von hoher Relevanz sind. Die geplanten Task-Projekte im kommenden Triennium sind: 1. „Implementing pathways of gasification“ 2. Ein Video über Vergasungstechnologie und ihr Potenzial 3. „Gasification for developing countries“ 4. Ein Statusbericht zur Vergasung Zusätzlich sind folgende Projekte in Zusammenarbeit mit anderen Tasks geplant: 1. „Expanding the resource base for energy and material production” 2. „Renewable hydrogen production” 3. BECCUS Die Vernetzung und der Informationsaustausch werden wie üblich im Rahmen von Task Meetings, internationalen Workshops und Webinaren stattfinden. Zur Verbreitung der Informationen wird die Website regelmäßig aktualisiert und mit aktuellen Workshop-Präsentationen, Länderberichten, Newslettern und anderen Informationen bestückt. Darüber hinaus ist geplant, vor allem für die Stakeholder aus Österreich, die „Internationale Anwenderkonferenz Biomassevergasung“ im D-A-CH-Raum in den Jahren 2025 und 2027 zu veranstalten.