Energiekonferenz in Nürnberg Sandreuth am 28. Juni 2018 : Energieentwicklung der Europäischen Metropolregion Nürnberg (EMN)
Kostengünstige Umsetzung der ambitionierten CO2-Vermeidungsziele bis 2030 und der regenerativen Selbstversorgungsfähigkeit bis 2050
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Die konventionellen Energieträger sind heutzutage aus der Sicht der Umwelt nicht mehr Relevant, da die Kraftwerke durch die Verbrennung der fossilen Brennstoffe Kohlenstoffdioxid (CO2) freisetzen, welcher maßgeblich für die Globale Erwärmung ist. Eine Alternative zur Verminderung der CO2-Ausstoß wäre die Einsetzung der re-generativen Energiequellen. Die Europäische Metropolregion Nürnberg (EMN) hat sich das Ziel gesetzt, dass im Jahr 2030 zu 65 % und im Jahr 2050 zu 100 % der Gesamtstromerzeugung aus regenerativen Energiequellen bereitzustellen. Die hauptsächlichen regenerativen Energie-erzeugungsmethoden sind Laufwasser, Bio-masse, Windkraft und Solaranlage. In diesem Projekt wurde nur das Potential der Photovoltaik in der EMN untersucht. Auf diese Weise wurden der momentane Zu-stand der Photovoltaik in der EMN, Anteile der Photovoltaik an Gesamtstromerzeu-gung für das Jahr 2030 und 2050 und der Anlagenflächenbedarf recherchiert. Mo-mentan gibt es in der EMN ca. 120000 Photovoltaikanlage. Diese Anlagen liefern eine installierte Leistung von 2,85 GWp und liefern 2,6 TWh Strom bereit. Daraus folgt, dass sich der Anteil der Photovoltaik auf 10,8% von der Bruttostromerzeugung beläuft, welcher unserem Ziel für das Jahr 2030 mit einem Anteil von 16 bis 21 % und im Jahr 2050 mit einem Anteil von 32 bis 60 % entspricht. Aus der Berechnung ergibt sich die benötigte Fläche von 21,8 bis 28,6 km² für das Jahr 2030 und 43,6 bis 81,8 km² für das Jahr 2050. Interessant wäre, dass diese Fläche mit den gegebenen Dachflächen in der EMN. Zum Schluss hat die Photovoltaik ein großes Potential für eine umweltfreundliche und eine sichere Energiequelle für die Zukunft.
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Diese Projektarbeit beschäftigt sich mit einer zukunftsorientierten Anwendung im Bereich Energiemanagement. Hauptausrichtung ist der Aufbau von Microgrids (Mikro-Strom-Netzen) mit Blockchain-Steuerung, welche vom Stromnetz abkoppelbar sind und autark betrieben werden können.
Hierzu wird zuerst der allgemeine Stand der Technik zu Microgrids vorgestellt und ein kurzer Ausblick auf die Einbettung eines Microgrid in ein übergeordnetes Smart-Grid (Intelligentes Stromnetz) gegeben. Grundlegende Fragestellungen zum Speicher- und Netzbedarf, der Netzanbindung und zur Dimensionierung eines Microgrid werden bearbeitet, um Kriterien für Einsatzgebiete festzulegen. Im Anschluss wird die auf Datenbanken basierende IT-Technologie Blockchain vorgestellt und ihre Relevanz für die Energiebranche erörtert.
Abschließend wird eine Kombination beider Technologien an bisherigen Pilotprojekten vorgestellt und ein Übertrag auf die EMN, zur Analyse möglicher Einsatzgebiete, vollzogen. Dies wird anhand einer theoretischen Anwendung für eine ausgewählte Region bzw. einen Standort veranschaulicht.
Hauptziel der Projektarbeit ist es, den technischen Stand beider Technologien darzulegen und dem Betrachter das Potenzial einer Symbiose beider Technologien für die Energiebranche, mit Hilfe der theoretischen Beispielanwendung, aufzuzeigen.
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Die Projektarbeit soll den Beitrag von Stülpmembranspeichern bei der Speicherung von Energie im Stromsektor erforschen. Es wird dabei auf den nötigen Speicherbedarf der Metropolregion Nürnberg eingegangen und analysiert, welche Kapazität für den Verbrauch notwendig ist. Zudem soll die Problematik der größtmöglichen Defizitphasen von elektrischer Energie betrachtet werden und mit in die Bedarfsanalyse einbezogen werden. Desweiteren werden mögliche Standorte vorgeschlagen, wobei hier die dezentrale und unauffällige Bauweise des Speichers eine Rolle spielen sollen. Abschließend wird die Auslegung einer beispielhaften Anlage erstellt.
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Mit dem wachsenden Ausbau an Photovoltaikanlagen in der Bundesrepublik Deutschland gewinnen Speichertechnologien immer mehr an Bedeutung. Dies liegt auch an dem gesellschaftlichen Druck gegen den Ausbau neuer Stromnetze. Hierbei sollen Batteriespeicher in Wohngebäuden einen Anteil zur dezentralen Erzeugung und Nutzung leisten.
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Die Untersuchung welche im Rahmen des Energietechnischen Hochschulprojekts: „Projekt Energietechnik“ durchgeführt wird, soll sich im Allgemeinen mit der Direct-Air-Capture Technologie beschäftigen und erste Fragen zur Rentabilität, Kapazität und dem Potenzial der Technologie für die EMN beantworten. Das Projekt wird in drei Oberpunkte aufgegliedert: Als erstes wird die Funktionalität der Technik geklärt und auf Optimierungsmöglichkeiten untersucht. Anschließend wird ein Ausblick auf das CO2 Einsparungspotenzial gegeben. Hierzu werden alle notwendigen Einflussfaktoren wie der aktuelle Strommix Wert und die CO2 Belastung in der Metropolregion berücksichtigt. Abschließend werden verschiedene Konzepte ausgearbeitet, welche aufzeigen sollen, wie und wo eine Direct-Air-Capture Anlage am effektivsten und effizientesten zu errichten wäre.
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Diese Projektarbeit hat sich zum Ziel gesetzt, ausgehend von der aktuellen CO2 – Emissionen in den einzelnen Energiesektoren, eine Reduktion der CO2 – Emissionen im Verkehrssektor bis 2030 für die Europäische Metropolregion Nürnberg (EMN) zu betrachten. Dazu wird die Speichertechnologie Power – to – Gas (PtG) näher betrachtet, um über die Sektorenkopplung mit dem Mobilitätsektor dieses Ziel zu erreichen. Ausgehend von einer wirtschaftlichen Betrachtung, wird der Verkehrssektor für die EMN modelliert, aufgrund der Personenkraftfahrzeuge in der Bundesrepublik Deutschland (BRD). Ziel ist es, für dieses Szenario aufzuzeigen, welchen Beitrag PtG zur CO2 – Reduktion bis zum Jahr 2030 beitragen kann und welche Anzahl von Anlagen dazu benötigt wird.
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Im Rahmen des Energietechnikprojekts der Fakultät Maschinenbau der Technischen Hochschule Nürnberg wird das Ziel einer Senkung des CO2-Ausstoßes bis 2030 um 40% in der europäischen Metropolregion Nürnberg (EMN) untersucht.
Diese Projektarbeit beschäftigt sich mit dem Potential einer Power-to-Gas Anlage zur Speicherung von Energieüberschüssen und zum Ausgleich von Energiedefiziten. Hierbei werden ausschließlich Energiebilanzen betrachtet, welche sich durch den Einsatz von regenerativen Energieerzeugungsmethoden ergeben. Bevorzugt werden zur Analyse die Energiequellen Wind- und Solarenergie als Hauptenergiequelle herangezogen. Das Ziel dieser Projektarbeit ist es, das Power-to-Gas Verfahren zu analysieren und in Anbetracht des Zieles der EMN als sinnvolles Lösungskonzept zu bewerten.
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Die Energiewende stellt nicht nur in Deutschland, sondern weltweit ein hochaktuelles Thema dar. Auch die Europäische Metropolregion Nürnberg1 hat sich dazu verpflichtet, zu diesem Thema einen entsprechenden Beitrag zu leisten. Hierzu wurde ein Klimapakt geschlossen, dessen Ziel es ist die Energieversorgung der Metropolregion durch regenerative Energieträger bedeutend zu steigern. Im Hinblick auf dieses Ziel erstellen die Studenten der Technischen Hochschule Nürnberg, Fakultät Maschinenbau mit Studienschwerpunkt Energietechnik, Projektarbeiten, in welchen Lösungsansätze zum Thema Energiewende der Metropolregion erarbeitet werden. Aufgabe der im Folgenden behandelten Projektarbeit ist es zu untersuchen, welchen Beitrag die Windenergie durch Nutzung der Überschüsse in Verbindung mit Wasserstoffspeichern im Jahr 2030 zur Energieversorgung der Metropolregion leisten kann.
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Die Projektarbeit „Optimaler Mix aus regenerativen Energien der EMN1 2030 - Analyse des besten Stromversorgungsmix aus Solar- und Windenergie in Bezug auf das Klimaziel der Europäischen Metropolregion Nürnberg 2030“ beschäftigt sich mit der optimalen Kombination der regenerativen Energiequellen in der Metropolregion Nürnberg. Hierbei soll der optimale Mix aus Windenergie, Solarenergie und anderen, wie Wasserkraft, Biomasse vorgestellt werden, um die Region bis 2030 aus 60 Prozent erneuerbaren Energien zu versorgen. Der verbleibende zu produzierende Strombedarf soll mit Kraft-Wärme-Kopplung 2Anlagen erzeugt werden und gleichzeitig eine CO2 Reduzierung von 40 Prozent in der EMN ermöglichen.