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Projekte des ITE

Seit Gründung des Instituts wurden zahlreiche erfolgreiche Forschungsanträge auf Drittmittel aus EU-, Bundes- und Landesmitteln ausgearbeitet. In unseren Projekten arbeiten wir interdisziplinär, d.h., dass oft Mitarbeitende aus mindestens zwei Schwerpunkten zusammenarbeiten, z.B. Energiewenderecht und Netzintegration. Wir kooperieren mit externen Partnern, darunter andere Forschungseinrichtungen, Kommunen, Kleine- und Mittelständische Unternehmen (KMU) und multinationale Unternehmen.

[+] Rahmenprojekt Campus 100

Gefördert wird der Aufbau eines überregional anerkannten Forschungs- und Transferzentrums für Technologien der Energiewende an der Westküste Schleswig-Holsteins. Es soll eine Infrastruktur bereitgestellt werden, die eine verstärkte Beteiligung des Landes an Energiewendeprojekten ermöglicht, um das Know-How für den Wissenstransfer und die Unternehmensansiedlung in der Region nutzbar zu machen.

Dazu wird an der Fachhochschule Westküste ein "Institut für die Transformation des Energiesystems" eingerichtet, das sich in 5 Schwerpunkten mit den Themen "Gebäudetechnik", "Sektorenkopplung", "Netzintegration", "Energiewenderecht" sowie "Wirtschaft und Gesellschaft" beschäftigen wird. Bei erfolgreicher Projektdurchführung entstehen hierbei 20-25 neue Arbeitsplätze.

[+] BMBF / BMWi Projekt Quarree 100

Quartiersentwicklung mit 100 % Regenerativer Energie

Der Ausbau der Erneuerbaren Energien ist ein wichtiger und viel diskutierter Baustein zur Erreichung unserer Klimaschutzziele. Die Erreichung dieser Ziele wird durch eine effiziente und netzdienliche Nutzung Erneuerbarer Energien in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr maßgeblich gefördert.
QUARREE100 untersucht, wie Wind, Sonne und Biomasse in andere Energieformen umgewandelt, gespeichert und verteilt werden müssen, um im Stadtquartier eine wettbewerbsfähige, zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung zu ermöglichen. Die Verbundpartner von QUARREE100 wollen dieses Kernelement der Energiewende im Heider Stadtquartier Rüsdorfer Kamp erforschen, modellieren und umsetzen.

Ziel der Partner ist es gemeinsam mit und für Menschen und Gewerbe im Stadtquartier ein Energiesystem zu entwickeln, welches sie mit Strom, Wärme und Mobilität aus 100 % Erneuerbaren Energien versorgt. Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen dient dem Vorhaben als zentraler Speicher und flexibel einsetzbare Energieform. Die an Windenergie reiche Region an der Westküste Schleswig-Holsteins und das beteiligte Stadtquartier bieten hierfür beste Voraussetzungen.
Im Rahmen des Projektes werden die Themengebiete

  • Bestandsaufnahme,
  • Konzeption,
  • Entwicklung neuer Geräte und Anlagen,
  • Auslegung der Netze für Fluide und elektrischen Strom,
  • Kommunikation und
  • Umsetzung

behandelt. Der Projektschwerpunkt der Fachhochschule Westküste liegt in der Umsetzung.

https://quarree100.de/


Projektmitarbeitende:

Ilka Hoffmann

Telefon
+49 (0) 481 123769-52

E-Mail
hoffmann(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide


Heiko Waurisch

 

Telefon
+49 (0) 481 123769-62

E-Mail
waurisch(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] BMBF Projekt Moin!MINT²

MINT-Projekte für Kinder und Jugendliche an der Westküste

Moin!MINT² (Moint!MINT-Quadrat) baut auf die bereits etablierten Konzepte des Projekts Moin!MINT auf. Moin!MINT etabliert seit 2022 Technikprojekte in Dithmarscher Schulen. Das Projekt holt die Schüler:Innen dort ab wo sie sind: vor Ort, in ihrem Alltag und in ihren Interessen. Dieses Erfolgskonzept wollen wir mit Moin!MINT² entlang der Westküste in die Fläche bringen. Damit deckt Moin!MINT² mit seinen MINT-Angeboten nahezu ein Drittel der Fläche Schleswig-Holsteins ab. Das Quadrat steht nicht nur für die regionale Skalierung. Das neue Cluster soll auch die Wirkung quadrieren und dabei

  • die Bildungskette schließen durch weitere Angebote für Jugendliche zwischen 11-18 Jahren.
  • im Unternehmensnetzwerk Berufsorientierung ab der Unterstufe anbieten.
  • einen noch stärkeren Fokus auf Schülerinnen und junge Frauen setzen.
  • die schon gelebten engen Kooperationen mit den Schulen intensivieren.

Bewusst ist das Akronym „Moin!MINT²“ in enger Anlehnung an das bestehende MINT-Cluster „Moin!MINT“ gewählt. Hier im Norden soll ein großes Netzwerk für MINT-Angebote entlang der Westküste entstehen.

Moin!MINT² wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der regionalen Cluster für MINT-Bildung von Jugendlichen. Laufzeit: 01.07.2024 bis 30.06.2027


Projektmitarbeitende:

Dr. Britta Kastens

Telefon
+49 (0) 481 123769-12

E-Mail
kastens(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] HWT-Projekt EWVG

Erneuerbare-Wärme-Versorgungs-Gemeinschaften

Im Wärmesektor sind akzeptanzsteigernde Investitionsmöglichkeiten bzw. wirtschaftliche Beteiligungsformate für BürgerInnen und Wärmeverbraucher:innen kaum verbreitet. Gemeinschaftliche Wärmeversorgungsprojekte, wie Zusammenschlüsse von Privatpersonen vor Ort, Kommunen, kommunalen Unternehmen und örtlichen KMU, stellen eher die Ausnahme dar. Gleichzeitig ist die Anschlussbereitschaft von WärmeverbraucherInnen eine zentrale Voraussetzung für die Dekarbonisierung des Wärmesektors, denn eine hohe Anschlussquote verbessert die Wirtschaftlichkeit des Neu- und Ausbaus von Wärmenetzen.

Da WärmeverbraucherInnen nicht ohne Weiteres zum Anschluss an ein Wärmenetz verpflichtet werden können und Zwangsverpflichtungen häufig auf großen Widerstand stoßen, werden im Projekt Anreize für einen freiwilligen Anschluss untersucht. Insbesondere wird der Frage nachgegangen, ob – und wenn ja, in welcher Form – solche Zusammenschlüsse oder Beteiligungsformate (sog. Erneuerbare-Wärme-Versorgungs-Gemeinschaften – EWVG) rechtlich möglich und wirtschaftlich realisierbar sind.

Projektpartner:  
Sparkasse Westholstein
VSHEW e.V.
Das Projekt wird gefördert durch die Gesellschaft für Energie und Klimaschutz Schleswig-Holstein GmbH. Die voraussichtliche Projektdauer beträgt 24 Monate, vom 01.10.2024 bis 30.09.2026.


Projektmitarbeitende:

Ilka Hoffmann

Telefon
+49 (0) 481 123769-52

E-Mail
hoffmann(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] HWT-PROJEKT SINA-SH

Stabilität im Netz bei großflächigem Rollout des Auslastungsmonitorings in Schleswig-Holstein

Die Transformation des Energiesystems ist geprägt durch den zunehmenden Einsatz dezent-raler Erzeugungsanlagen aus Erneuerbaren und deren stark schwankenden Leistungsein-speisung in das öffentliche elektrische Netz. Dieser Transformationsprozess stellt besonders hohe Anforderungen an die bedarfsgerechte Netzplanung, der Auslegung, dem Bau und dem zuverlässigen Betrieb des Netzes.

Ziel des Projektes ist die Analyse der Netzsituationen im Hochspannungsnetz Schleswig-Holsteins nach einem großflächigen Rollout des Auslastungsmonitorings zur Beurteilung der Auswirkungen auf die Netzstabilität mit einer entsprechenden Risikobewertung. Kritische Netzkonstellationen sind zu identifizieren, geeignet zu beschreiben, zu systematisieren und zu untersuchen. Es sind geeignete Maßnahmen und Lösungsmöglichkeiten zur Vermeidung der als wesentlich bewerteten Risiken zu entwerfen und deren Wirksamkeit mit Hilfe der Simulation nachzuweisen. Das Projekt soll zeigen, inwieweit die Lösungen auf andere Span-nungsebenen, andere Netzabschnitte und weitere Netzbetreiber in Schleswig-Holstein über-tragen werden können.

Projektpartner: Schleswig-Holstein Netz AG   

Das Projekt wird durch die Gesellschaft für Energie und Klimaschutz Schleswig-Holstein GmbH gefördert. Die voraussichtliche Projektdauer beträgt 24 Monaten, im Zeitraum von 01.10.2024 bis 30.09.2026.

[+] BMBF PROJEKT SYSTOGEN100

Vollständige Orchestrierung der Systemkomponenten für eine effiziente grüne Wasserstoffinfrastruktur

Das Verbundprojekt SYSTOGEN100 ist Teil von H2Giga, einem der drei Wasserstoff-Leitprojekte des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), die zur Umsetzung der Nationalen Wasserstoffstrategie dienen.

Im Leitprojekt H2Giga arbeiten etwa 130 beteiligte Institutionen aus Wirtschaft und Wissenschaft in etwa 30 unterschiedlichen Verbundprojekten an der Entwicklung der Serienfertigung von Elektrolyseuren im Gigawatt-Bereich sowie weiteren Innovationsthematiken bezüglich der Herstellung von Grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab.

Das Verbundprojekt SYSTOGEN100, in dem neben dem ITE als weitere Partner Akteure aus Wirtschaft und Wissenschaft sowie die Entwicklungsagentur Region Heide beteiligt sind, beschäftigt sich dabei mit der Orchestrierung der Systemkomponenten von Energiesystemen mit Elektrolyseuren für eine effiziente grüne Wasserstoffinfrastruktur. Unter dem Begriff der Orchestrierung versteht sich die optimierte Auslegung, Einbindung und Betriebsführung aller Systemkomponenten in einem integrierten Energiesystem.

Ein Aufgabenbereich des ITEs liegt hier im Bereich der Netzintegration der Elektrolyseure, deren netzdienlicher Betriebsführung sowie der Analyse der netzrelevanten Eigenschaften von Elektrolysesystemen.
Zusätzlich findet als weiterer Aufgabenbereich des ITEs eine rechtliche Begleitung mit dem Ziel der Entwicklung von Handlungsempfehlungen für eine Transformation des Energierechts mit Bezug auf eine integrierte Wasserstoffökonomie statt.
Dementsprechend sind die Arbeitsgruppen Energiewenderecht und Netzintegration des ITEs im Projekt vertreten.


Projektmitarbeitende:

Nick von Bargen

Telefon
+49 (0) 481 123769-24

E-Mail
vonbargen(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide


Sina Freitag, LL.B., M.Sc.

Telefon
+49 (0) 481 123769-28

E-Mail
freitag(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] BMBF Projekt FacH2

Die Nationale Wasserstoffstrategie setzt auf grünen Wasserstoff zur Erreichung der Klimaziele. Dieser Energieträger kann aufgrund seiner Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Sektoren in hohem Maße zur Dekarbonisierung beitragen.
Damit sich die Wasserstoffwirtschaft schnell und profitabel entwickeln kann, sind gutausgebildete Fachkräfte von elementarer Bedeutung (BMWi, 2020). Zurzeit besteht aber noch große Unsicherheit über die tatsächlichen Fachkräftebedarfe der Wasserstoffwirtschaft und darüber, wie diese vom Arbeitsmarkt gedeckt werden können. Daher nimmt dieses Projekt die Fachkräfteentwicklung für die Wasserstoffwirtschaft in den Blick: Ziel des Projektes ist es, zu erforschen, welche Fachkräfte mit welchen Kompetenzen wann und wo gebraucht werden und wie diese gewonnen oder ausgebildet werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, wenden wir in insgesamt vier aufeinander aufbauenden Studien einen Mix aus sozialwissenschaftlichen und ingenieurswissenschaftlichen Methoden an.

[+] BMBF PROJEKT MOIN!MINT

Dithmarscher MINT-Projekte für Kinder und Jugendliche

Tüfteln, experimentieren und selbst ausprobieren: Moin!MINT schafft erstmals in Dithmarschen ein kreisweites Angebot für Kinder und Jugendliche zu Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT). Gemeinsam mit weiteren MINT-Anbietern aus der Region baut der Verbund eine neue Struktur auf, die erstmals flächendeckend regelmäßig stattfindende Mitmach- und Lernprojekte im Nachmittagsangebot bereitstellt. Das Angebot richtet sich an Jungen und Mädchen zwischen 8 und 16 Jahren. Projektschwerpunkt ist das „T“ in MINT, denn in der Technik müssen immer Kompromisse gefunden werden, z.B. zwischen dem, was naturgesetzlich möglich, ökonomisch vertretbar und ökologisch sinnvoll ist. Hierzu braucht es Denken in Lösungsalternativen, Kreativität und Problemlösungskompetenz. Die Teilnehmenden entwickeln ein Systemverständnis für Energie- und Umwelttechnik, können künstlerisch-kreatives Schaffen mit Technik verbinden und erfahren vielfältige Zugänge in die Welt von Code und Tech.


Projektmitarbeitende:

Dr. Britta Kastens

Telefon
+49 (0) 481 123769-12

E-Mail
kastens(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] REALLABOR Westküste 100

Supply-Chain orientierte Energiewende trifft Dekarbonisierung der Industrie
Teilvorhaben Gesamtsystemintegration und Transformation der Gesellschaft

Das nächste Großprojekt, an dem das ITE sich beteiligt, ist das Reallabor Westküste100, bei dem es um den Aufbau eines Wasser-Elektrolysesystems mit 30 MWel Leistung geht (www.westkueste100.de), um damit Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen.

 Ein zentraler Forschungsbestandteil des Teilprojekt der FH Westküste ist es, auf Basis der Ergebnisse der anderen Arbeitspakete ein Konzept für die Skalierung des Systems auf eine 700-MW-Elektrolyseanlage zu erarbeiten. Neben diesen technischen und betriebswirtschaftlichen Fragestellungen geht es um Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung des regulatorischen Rahmens, eine rechtliche Einordnung von Wasserstoff- und Speichertechnologien im Kontext der Energiewende, die Erarbeitung von wirksamen Maßnahmen zum Strukturwandel in der Region Westküste, die Optimierung der Sektorenkopplung zwischen Industriebetrieben, die Erarbeitung von sozialen Aspekten der Sektorenkopplung wie Stakeholder-Konstellationen, um integrierte kommunale energetische Maßnahmen und um die öffentlichen Darstellung der Energiewende.

Das Projekt läuft seit August 2020 planmäßig.


Projektmitarbeitende:

Katharina Prehn

Telefon
+49 (0) 481 123769-13

E-Mail
prehn(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

Christoph Kisker, LL.M.

Telefon
+49 (0) 481 123769-53

E-Mail
kisker(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18
25746 Heide

David Wekerle

Telefon
+49 (0) 481 123769-66

E-Mail
wekerle(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] Projekt MESH 100

Gefördert wird die Schaffung einer Infrastruktur zur visuellen Verknüpfung der Energiesektoren und zum Monitoring verschiedener relevanter Energieprozesse in Schleswig-Holstein (Beobachtungswarte). Dabei sollen jeweils aktuelle Betriebszustände der Anlagen und Energienetze von Großverbrauchern und Energieversorgern parallel dargestellt werden können. Durch die Aggregation der Systemdaten kann Sektorenkopplung effektiver dargestellt, erforscht, analysiert, überwacht und gelehrt werden. Dabei sollen mit der Beobachtungswarte auch Daten von unterschiedlichen Projekten zusammengeführt werden, um für Forschung und Lehre eine neue, sektorenübergreifende Sichtweise auf das Gesamt-Energiesystem von morgen zu ermöglichen.

[+] EMFF Projekt OASEE

Optimierung einer Aquakulturhalle zur Steigerung der Energie-Effizienz durch modellprädiktive Ansätze zur intelligenten Regelung

Aquakultur in Kreislaufanlagen vermeidet klassische Umweltbelastungen des Fischfangs (Überfischung, Zerstörung des Meeresbodens, Plastikverschmutzung) bzw. der Aquakultur in Netzgehegen (sedimentierender Kot, Verbreitung von Krankheitserregern uvm.). Die Aufzucht in geschlossenen Kreislaufanlagen ist aufgrund der stromintensiven Haltungstechnik jedoch nur begrenzt mit dem Wildfang konkurrenzfähig. Basierend auf Vorarbeiten werden Optimierungspotentiale in den Bereichen Energieeffizienz (Kosten), Hygiene (Luftfeuchtehaushalt), Klimafolgenanpassung (steigende Kühllast) bei einer Hallenlüftungsanlage in Büsum weiter erforscht und Optimierungsmaßnahmen umgesetzt. Dazu wird neben der Komponentenauslegung eine systemübergreifende modellbasierte prädiktive Regelung entworfen. Die Erkenntnisse sind auf ähnliche Produktionsanlagen übertragbar. Das Projekt wird durchgeführt in Kooperation mit der Gesellschaft für Marine Aquakultur.


Projektmitarbeitende:

Marc Täuber

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+49 (0) 481 123769-64

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taeuber(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] BMWi Projekt THERMPUMP

Entwicklung einer thermisch angetriebenen WarmwasserspeicherbeladungsWärmepumpe zur Gebäuderücklaufauskühlung in Wärmenetzen

Warmwasserspeicher in Wohngebäuden müssen aus Hygienegründen (Legionellenprävention) auf mind. 60°C temperiert bleiben. Wärmeverluste müssen daher durch regelmäßige Wärmezufuhr kompensiert werden. Bei diesen Nachbeladungen wird die zulässige Temperaturobergrenze des Gebäuderücklaufs oft überschritten, wodurch Wärme ungenutzt in den Rücklauf gelangt. Die in diesem F&E-Projekt zu entwickelnde Speicherbeladungswärmepumpe soll den Rücklauf kompressorlos auskühlen und die Wärme auf dem höheren Temperaturniveau nutzbar machen. Es soll ein natürliches Arbeitsmedium verwendet werden. Die FH Westküste forscht an der Verfahrenssentwicklung und -modellierung, der Auswahl des Arbeitsmediums sowie der Evaluation des Demonstrators.


Projektmitarbeitende:

Ömer Kacmaz

Telefon
+49 (0) 481 123 769 49

E-Mail
kacmaz(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

Jim Lukas Armbruster

Telefon
+49 (0) 481 123 769 44

E-Mail
armbruster(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] Projekt Hypipe

Untersuchung der Eignung des Erdgasnetzes für Wasserstoff

Wasserstoff eignet sich zur saisonalen Energiespeicherung und zur Vorsorge für die sogenannte Dunkelflaute (zehn Tage mit sehr geringer Sonneneinstrahlung und sehr geringem Winddargebot bei niedrigen Temperaturen). Gleichzeitig stellt der hohe Heizwärmebedarf im nur träge zu sanierenden Gebäudebestand eine Löwenaufgabe dar. Offene Fragen im Hinblick auf die Wasserstoffnutzung stellen sich u.a. im Bereich Transport und Distribution. Da es sich um ein Gas handelt, das früher bereits in Gasnetzen zur Energieversorgung genutzt wurde, wird eine Nutzung des Bestands-Erdgasnetzes als ggf. sinnvoll angesehen. Das Erdgasnetz besitzt enorme bestehende Energiespeicherkapazitäten, die das saisonale Speicherproblem lösen könnten. Allerdings stellt sich eine Reihe von Fragen, die unter anderem die Eignung von Endgeräten und Hausinstallationen und das Verteilnetz selbst betreffen. Im Zentrum des Projekts steht die Untersuchung der Eignung des bestehenden Erdgasnetzes für den Transport von Wasserstoff bei unterschiedlichen Gasdrücken und Zumischraten sowie die Eignung der Hausinstallationen. Beispielhaft soll hier das Bestands-Erdgasnetz in Schleswig-Holstein untersucht werden. Die Untersuchung verspricht übertragbare, international bedeutende Erkenntnisse.


Projektmitarbeitende:

Dr. Salah Habouti

Telefon
+49 (0) 481 123 769 47

E-Mail
habouti(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] HWT Projekt GWPuSH

GWPuSH - Einsatz von Großwärmepumpen für die Gebäudebeheizung in Schleswig-Holstein

Ziel des Projekts ist die Ermittlung des Potentials einer Wärmebereitstellung über Großwärmepumpen basierend auf vorhandenen und teilweise neu erhobenen Daten. Grundlegend für die Ermittlung ist die Recherche des Fortschritts und der Marktverfügbarkeit von Großwärmepumpen sowie deren Betriebsparameter. Diese sind heterogen und bislang wenig bekannt. Erst auf dieser Basis können Potentiale bezogen auf die Umweltwärmequellen ermittelt werden. Die Projektergebnisse sind relevant für die Kommunen, die Versorgungsunternehmen und politische Entscheidungstragende. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die Wärmeversorgung von Schleswig-Holstein insgesamt effizienter zu planen und zukünftig zu betreiben.


Projektmitarbeitende:

Darius Bonk

Telefon
+49 (0) 481 123769-43

E-Mail
bonk(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

Jim Lukas Armbruster

Telefon
+49 (0) 481 123 769 44

E-Mail
armbruster(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] BMWK-Projekt ErdEisIII

ErdEisIII - Vom Erdeisspeicher zum netzaktiven Prosumer-Quartier

Vorhabensziel des Projekts ist die Überführung des im Vorgängervorhaben „ErdEis II“ umgesetzten Erdeisspeichers in den Vollbetrieb, das wissenschaftliche Monitoring und Benchmarking sowie die Entwicklung eines District Energy Management Systems (DEMS).  Es werden verschiedene Betriebsmodi getestet, die Betriebsweise aufbauend auf den Ergebnissen optimiert, der Einfluss verschiedener Parameter modellgestützt nachvollzogen und das Kalte Nahwärmesystem mit Erdeisspeicher bestmöglich für die Gesamtsystemoptimierung mittels DEMS genutzt.
Im zukünftigen Energiesystem wird nicht mehr allein auf Energieeffizienz respektive End- und Primärenergiebedarf optimiert werden können. Vielmehr spielt Flexibilität eine zunehmende Rolle, die schließlich gekoppelt an die Verfügbarkeit erneuerbarer elektrischer Energie den tatsächlichen CO2-Ausstoß bestimmen wird. Inzwischen sind Schnittstellen verfügbar, die über Vorhersagen zur CO2-Intensität des Stromnetzes eine entsprechende Optimierung ermöglichen. Diese Optimierung hat im Gesamtkonzept nicht nur wärme- bzw. kälteseitig zu erfolgen, sondern ganzheitlich die Bedarfe und Flexibilität des Kalten Nahwärmenetzes (KNW), der Haushaltsstromverbräuche, Mobilitätsbedarfe und Eigenenergieerzeugung miteinzuschließen. So kann ein Gesamtoptimum erreicht und Optimierungen von Teilsystemen, die zu Lasten der Gesamtemissionen gehen, vermieden werden. Entsprechend müssen auch Bewertungs- und Benchmarkingmethoden passend weiterentwickelt werden.

Weitere Informationen finden Sie auf der Projektwebsite unter https://www.stadtwerke-sh.de/forschungsprojekte/projekt-erdeis-iii


Projektmitarbeitende:

Karsten Neumann

Telefon
+49 (0) 481 123769-42

E-Mail
k.neumann(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] HWT Projekt PERLE

Performanceverbesserung und Energieeinsparungen durch Reinforcement Learning im Bereich Gebäudetechnik am Beispiel einer Aquakulturhalle

Aufbauend auf der vorangegangenen Arbeit im Projekt OASEE, in dem das Raumklima in einer Aquakulturhalle mithilfe eines energieoptimierten Modellprädiktiven Reglers (MPC) verbessert wurde, soll ein weiteres Regelkonzept entwickelt werden, welches auf dem Deep Reinforcement Learning basiert. Dieser hochmoderne Ansatz soll hier eine Alternative zu der aufwändigen Entwicklung des implementierten MPC darstellen. Beide Regelkonzepte sollen in Hinblick auf Performance, Entwicklungsaufwand und Übertragbarkeit auf andere Gebäude getestet und bewertet werden. Dieses Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Firma Fieles Dithmarscher Kältetechnik durchgeführt.


Projektmitarbeitende:

N.N.

[+] HWT Projekt MVDC-OPT (Beendet: 31.12.2023)

Einsatz von MVDC-Kurzkupplungen zur optimierten Nutzung der vorhandenen Netzinfrastruktur

Stromverteilnetze sind gekennzeichnet durch erzeuger- und verbraucherdominierte Teilnetze sowie Teilnetze mit ständig wechselnden Leistungsflussrichtungen, die zwar lokal benachbart aber elektrisch unverbunden sind. Dadurch werden z. T. in einem Teilnetz Windenergieanlagen abgeschaltet, um eine Netzüberlastung zu verhindern, während die Verbrauchs- oder Speicheranlagen in einem benachbarten Teilnetz diese Überschussleistung ganz oder teilweise aufnehmen könnten.
Um die Abschaltung von Erneuerbaren zu vermeiden, die vorhandene Netzinfrastruktur optimal zu nutzen und den Ausbau der Netzinfrastruktur bei neu zu installierenden Erzeugern, Verbrauchern, Energiespeichern und Power-to-X-Anlagen wie Elektrolyseuren auf ein verträgliches Maß zu begrenzen, können sogenannte Mittelspannungs - Gleichstrom - Kurzkupplungen, (engl.: Medium-Voltage-Direct-Current-coupling, MVDC) eingesetzt werden.
Im Projekt werden in Kooperation mit Netzbetreibern typische Netztopologien der Mittelspannungsebene identifiziert, beschrieben und systematisiert. Mit Hilfe einer Simulation wird untersucht, für welche Szenarien und Randbedingungen eine MVDC-Kurzkupplung sinnvoll ist.
Offenen Fragen für den Einsatz werden aufgezeigt und Lösungshinweise entwickelt, auf Basis derer die Netzbetreiber in ihre Netzplanung einsteigen können. Neben den technischen Eigenschaften wird der Rechtsrahmen untersucht. Die synchronisierte Weiterentwicklung der technischen Eigenschaften und des Rechtsrahmens eröffnet neue Potentiale beim Umbau der Stromversorgung.

[+] KOPERNIKUS PROJEKT ENSURE (beendet: 30.06.23)

Kopernikus-Projekt ENSURE

Die Kopernikus-Projekte bilden eine der größten deutschen Forschungsinitiativen zum Thema Energiewende (www.kopernikus-projekte.de). Ihr Ziel ist es, eine klimaneutrale Bundesrepublik im Jahr 2050 zu ermöglichen. Die Verbindung von Strom, Verkehr, Wärme und Gas nennen Wissenschaftler Sektorenkopplung. Deutschland braucht zukünftig ein Energienetz, das Sektorenkopplung möglich macht.

Das Kopernikus-Projekt ENSURE erarbeitet, wie ein solches Netz und der Weg dorthin aussehen könnte. Für den Betrieb des Zukunftsnetzes erforderlich sind innovative Betriebsmittel, die momentan allerdings noch nicht vorhanden sind. Deswegen entwickeln und testen die ENSURE-Partner solche neuartigen, digitalisierten Komponenten für die Mittelspannungs- und Hochspannungsnetze sowohl in Form von ersten Pilotanlagen in der Praxis als auch in der Simulation durch ein digitales Abbild.

Ziel der in 2020 gestarteten zweiten Phase von ENSURE ist es, bis 2050 ein Gesamtkonzept für die Energieversorgung zu entwerfen, das in den bestehenden sozio-ökonomischen Rahmen eingebettet ist und eine Übertragbarkeit der Ergebnisse innerhalb Deutschlands und Europas sicherstellt. Auf dem Weg dorthin soll das Konzept für einen geplanten „Energiekosmos ENSURE“ finalisiert, in ersten Pilotanlagen getestet und in einem digitalen Modell berechnet werden. Im Anschluss daran ist für die nachfolgende dritte Projektphase die Erprobung des systemischen Zusammenspiels der bislang nur einzelnen getesteten Elemente im realen System vor Ort vorgesehen. Das in der ersten Phase von ENSURE ausgewählte Gebiet für den Energiekosmos liegt im Kreis Steinburg zwischen Itzehoe und Elmshorn (https://energiekosmos-ensure.de). Dort werden die neuen Technologien eingesetzt, vermessen und auf ihre Betriebstauglichkeit hin überprüft.

Die FH Westküste ist eng verbunden mit der Region, die von Hamburg im Süden bis an die dänische Grenze im Norden reicht. Die Westküste Schleswig-Holsteins ist gekennzeichnet durch den besonders hohen Anteil von Windenergie aus On- und Offshore-Anlagen an der elektrischen Energieversorgung und den erheblichen Netzausbau in den letzten Jahren. Der Energiekosmos ENSURE entsteht mitten in dieser Region. Die FH Westküste hat nicht nur fachliches Interesse sondern nimmt auch die strukturpolitisch wichtige Aufgabe wahr, den Energiekosmos ENSURE bestmöglich in der Region zu verankern. Das Institut für Transformation des Energiesystems der FH Westküste begleitet intensiv die Arbeiten im Forschungsprojekt, die Konzeptionierung und den Test der Pilotanlagen und die Einbindung in die Region.

Das Projekt ermöglicht es der Hochschule, durch die Kooperation mit 20 weiteren Projektpartnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft über die Region hinaus Kontakte zu knüpfen und ein Netzwerk aufzubauen, ihr Profil zu schärfen und über den Tellerrand der Westküste hinauszuschauen.


Projektmitarbeitende:

Dr. Britta Kastens

Telefon
+49 (0) 481 123769-12

E-Mail
kastens(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] BMWi Projekt K-ENBOP (beendet: 31.12.22)

Korrosionssichere Inbetriebnahme energieoptimierter hydraulischer Systeme

Korrosion und Belagbildung sind bedeutende Störfaktoren für die effiziente Betriebsweise von Gebäudeheiz- und Kühlanlagen. Neben der Planung sind vor allem die Befüllung mit dem richtigen Füllwasser und die wasserchemischen Prozesse während der mehrmonatigen Einlaufphase der Anlagen entscheidend dafür, ob die Systeme dauerhaft effizient laufen.

Im Projekt werden - speziell für die sensible Inbetriebnahmephase - moderne Werkzeuge für ein zuverlässiges Korrosions-Monitoring erprobt und weiterentwickelt. Dazu zählt ein neu entwickeltes internetgestütztes Sensorsystem (FeQuan) in Verbindung mit der speziell erweiterten Gebäudeperformancesoftware der Projektpartnerin Synavision GmbH. Im Konsortium beteiligen sich weiterhin das Steinbeis Innovationszentrum energie+ und die ELOdrive GmbH. Ziel ist eine Begleitung der Inbetriebnahme der Gebäudeheiz- und Kühlkreisläufe von der Planung, über den Bau, die Umsetzung und die spätere Nutzung. Insgesamt werden neun Gebäudeheiz- und Kühlkreisläufe in vier Neubauten im Bundesgebiet hinsichtlich Korrosionsvorgängen untersucht.

Das Projekt wird auf Grundlage des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und ist dem Forschungsschwerpunkt Energieoptimiertes Bauen (EnOB) der Forschungsinitiative Energiewendebauen zugeordnet.


Projektmitarbeitende:

Karsten Neumann

Telefon
+49 (0) 481 123769-42

E-Mail
k.neumann(at)fh-westkueste.de

Büroadresse:
Markt 18 (2. OG)
25746 Heide

[+] HWT Projekt WAWABE (beendet: 31.12.22)

Warmwasserbereitung als Hemmschuh der Energiewende im Gebäudebereich - Technische, hygienische und rechtliche Konfliktpunkte zwischen Wärmepumpeneinsatz und Trinkwarmwasserbereitung

Mit Mitteln aus dem Förderprogramm „HWT Energie und Klimaschutz“ der EKSH wird untersucht, wie Wärmepumpen verstärkt zur Warmwasserbereitung in sanierten Bestandswohnblöcken eingesetzt werden können. Dies scheitert oft an hygienischen Vorgaben, die sehr hohe Wassertemperaturen zur thermischen Desinfektion verlangen, obwohl z.B. zum Duschen nur höchstens 40°C benötigt werden. Mit den Partnern wird eine Methode validiert, um das Auftrittsrisiko des Trinkwasserkeims Legionella zu prognostizieren. Es kann dann festgestellt werden, ob hygienisches Warmwasser in diesem Gebäude auch bei niedrigeren Temperaturen z. B. mittels einer Ultrafiltrationsanlage bereitet werden kann. Die Methode soll so energetische Sanierungen vor Maßnahmenbeginn absichern.
Das übergeordnete Ziel ist eine erhebliche Einsparungen beim Wärmebedarf und die Deckung des Wärmebedarfs durch strombetriebene Wärmepumpen. Die Gruppe „Energiewenderecht“ untersucht begleitend, inwieweit der bestehende Rechtsrahmen solche Konzepte fördert bzw. hemmt und leitet ggf. rechtspolitische Forderungen ab. Das Projekt wurde beim Future Energies Science Match vorgestellt (ab 5:06:16 h).

Zum Download: WaWaBe_Forschungsfragen

[+] BMWi Projekt MICdetect (beendet am 30.06.22)

Mikrobielle Korrosion in Kühlanlagen - Schnellverfahren vor-Ort zur sicheren Detektion und Verfahren zur Vorbeugung und Sanierung betroffener Anlagen

Für einen verlässlichen und energieoptimalen Betrieb von Kühlanlagen sind Ablagerungen oder Schlämme im Füllwasser unerwünscht. In der Praxis werden jedoch oft bakterielle Filme und Schlämme vorgefunden, die schlimmstenfalls Lochfraß an Rohren und Armaturen verursachen. Die FH Westküste erarbeitet die Grundlagen mikrobieller Korrosion in Kühlanlagen anhand von Daten zur Wasserzusammensetzung und zum Mikrobiom von untersuchten Anlagen aus einer vorangegangenen Feldstudie. Die Projektparteien entwickeln darauf aufbauend Schnellverfahren zur sicheren Detektion von problematischen Anlagenkeimen und Verfahren zur Schadensvorbeugung und Sanierung betroffener Anlagen. Das Projekt trägt zur Erhaltung von Infrastruktur, Vermeidung von Stillstandzeiten, der Minimierung der benötigten Pumpenenergie und zur Einsparung von Chemikalien bei.