Teilprojekt: Weiterentwicklung der Konstruktion und des Betriebs von gebäudeintegrierten Kaltwasserspeichern

	Teilprojekt: Weiterentwicklung der Konstruktion und des Betriebs von gebäudeintegrierten Kaltwasserspeichern
Kurzbeschreibung	Mit dem Einsatz von Kaltwasserspeichern sind viele Vorteile - energetisch, ökologisch, technisch, wirtschaftlich - erschließbar. Dies wurde mit einem Pilotprojekt nachgewiesen, welches seit 2007 erfolgreich betrieben wird. Folgeprojekte zeigen, dass die Technik großer Kaltwasserspeicher eine breite Akzeptanz bei Betreibern von Nah- und Fernkältesystemen, wie z. B. Stadtwerken, findet. Bisher sind jedoch keine dezentralen Kaltwasserspeicher mittlerer Größe errichtet worden. Hier ist zu beachten, dass diese Technik der Kältespeicherung auch ein hohes Potenzial in gebäudetechnischen Versorgungssystemen besitzt. In diesem Zusammenhang muss man auch die LowEx-Kälteversorgung und eine veränderte Speicherbauweise beachten. Deswegen ist die Übertragung der oben genannten Speichertechnologie auf moderne Kälteversorgungssysteme in gewerblichen Neu- oder Bestandgebäuden das Hauptziel dieses Teilprojektes. Es soll für die Zukunft sichergestellt werden, dass die gebäudeintegrierten Kaltwasserspeicher die geplante Funktion (z. B. Betrieb mit geringen Verlusten) sehr lange erfüllen. Diese energetisch-ökologischen Nachhaltigkeitsziele erfordern außerdem ein gutes Zusammenwirken des Speichers mit dem System. Aus wirtschaftlicher Sicht ist eine Kostenreduktion von Bedeutung, die eine Durchsetzung am Markt einleiten soll - analog zu den bisher realisierten Tankspeichern über 1000 m³. Um diese Ziele zu erreichen, sind spezielle Forschungs- und Entwicklungsaufgaben bearbeitet. Schwerpunkte im Teilprojekt sind: effektive Nutzung des Speichervolumens, Baukonstruktion und Bauphysik, optimale Speicherintegration und effektiver Systembetrieb, systematische Untersuchungen und Optimierung anhand des Pilotprojektes. Mit Abschluss des Vorhabens sollen Informationen vorliegen, die es Bauherren, Planern, Ausführenden und Betreibern ermöglicht, hocheffiziente Kälteversorgungssysteme zu errichten und zu betreiben.
Überbau		Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt ist in das Gesamtvorhaben Niedrig-Exergie Wärme- und Kälte-Versorgungskonzepte für Bestandsgewerbebauten eingebettet, welches federführend vom Fraunhofer-Institut ISE bearbeitet wird. Das Gesamtvorhaben ordnet sich in die LowEx-Forschung und die Forschung für Energieoptimiertes Bauen (EnOB) ein.
Förderung	Gefördert durch: aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages	Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BINE Informationsdienst
Projektmanagement		Projektträger Jülich Förderkennzeichen: 03ET1035A
Leitung Gesamtprojekt	Jörg Dengler Tel: 0761/4588-2106	Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Freiburg Energieeffiziente und solare Kühlung
Leitung Teilprojekt	Prof. Dr.-Ing. habil. Thorsten Urbaneck Tel: 0371 / 531 32463	Technische Universität Chemnitz Fakultät für Maschinenbau Professur Technische Thermodynamik
Projektablauf	Die Planung des Gebäudes und der technischen Anlagen ist weitgehend abgeschlossen. Mit dem Baufortschritt wird der Speicher schrittweise ausgerüstet und die Monitoringtechnik installiert. Parallel starten die Arbeiten zur Erforschung und Weiterentwicklung der Speichertechnik. Das neue Institusgebäude am Campus des Fraunhofer ISE im Bau (Freiburg, April 2012) Planung der gebäudetechnischen Ausrüstung: Obermeyer Planen und Beraten (München) Architektur: Brechensbauer Weinhart + Partner Architekten
Links & Literatur	EnOB: Forschung für Energieoptimiertes Bauen Verbundvorhaben LowEx - Heizen und Kühlen mit Niedrig-Exergie Pilotprojekt zur Optimierung von großen Versorgungssystemen auf Basis der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung mittels Kältespeicherung Henning H.-M.; Urbaneck, T.; Morgenstern, A.; Nunez, T.; Wiemken, E.; Thümmler, E.; Uhlig, U.: Kühlen und Klimatisieren mit Wärme – BINE-Fachbuch. 2. erweiterte und vollständig überarbeitete Aufl., FIZ Fachinformationszentrum Karlsruhe (Hrsg.), BINE Informationsdienst, Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2015. - ISBN 978-3-8167-9401-1 Urbaneck, T.: Kältespeicher - Grundlagen, Technik, Anwendung. München: Oldenbourg 2012. ISBN 978-3-486-70776-2
Ergebnisse Veröffentlichungen	Die Ergebnisse wurden mit dem Fortschritt des Projektes veröffentlicht. Koppatz, S.; Urbaneck, T.; Platzer, B.; Kalz, D.; Sonntag, M.: Numerische Simulation gebäudeintegrierter Kältespeicher mit dem Modell CST-WM. ki Luft- und Kältetechnik Hüthig 49. Jg. (2013) Heft 4. - ISSN 1865-5432 Pressemittelung der TU Chemnitz und des Fraunhofer ISE vom 28.08.2013 Koppatz, S.; Urbaneck, T.; Platzer, B.; Kalz, D.; Sonntag, M.: Validierung des Modells CST-WM und Analyse des Wandeinflusses bei gebäudeintegrierten Speichern. ki Luft- und Kältetechnik Hüthig 48. Jg. (2013) Heft 8/9. S. 26-30 - ISSN 1865-5432 Urbaneck, T.; Platzer, B.; Kalz, D.; Sonntag, M.; Liersch, G.; Rotzsche, R.; Babenz, J.; Colli, A.: Weiterentwicklung der Konstruktion und des Betriebs von gebäudeintegrierten Kaltwasserspeichern. 2. VDI-Fachkonferenz - Thermische Energiespeicher in der Energieversorgung (CD-Rom), Düsseldorf: VDI Wissensforum GmbH, 2013. Urbaneck, T.; Koppatz, S.; Platzer, B.; Kalz, D.; Sonntag, M.; Liersch, G.; Rotzsche, R.; Babenz, J.; Colli, A.: The first building-integrated, cold-water storage tank in Germany – project status. 8. Internationale Konferenz zur Speicherung Erneuerbarer Energien (IRES), Berlin: EUROSOLAR, WCRE, 2013, (9 Seiten, Tagungsband auf Datenträger). Urbaneck, T.; Platzer, B.; Kalz, D.; Rehault, N.; Liersch, G.: First building-integrated cold water storages in Germany - Project overview. Greenstock, 13th International Conference on Thermal Energy Storage, Peking (China), 2015. Kalz, D.; Sonntag, M.; Rehault, N.; Koppatz, S.; Urbaneck, T.; Platzer, B. Errichtung und Inbetriebnahme eines großen gebäudeintegrierten Kaltwasserspeichers in einem Laborgebäude ki Luft- und Kältetechnik Hüthig 51. Jg. (2015) Heft 6/7. S. 80-87 - ISSN 1865-5432 Buhl, M.; Urbaneck, T.; Kalz, D. E.: Kaltwasserspeicher mit linearen Diffusoren - Teil 4a: Experimentelle Untersuchungen - Variation der Betriebsparameter. HLH Lüftung/Klima Heizung/Sanitär Gebäudetechnik Springer 69. Jg. (2018) Heft 9 S. 29-35. - ISSN 1436-5103 Buhl, M.; Urbaneck, T.; Kalz, D. E.: Kaltwasserspeicher mit linearen Diffusoren – Teil 4b: Experimentelle Untersuchungen – Variation der geometrischen Parameter. HLH Lüftung/Klima Heizung/Sanitär Gebäudetechnik Springer 69. Jg. (2018) Heft 10 S. 40-43. – ISSN 1436-5103 Bei Bedarf wenden Sie sich bitte per E-Mail an die Autoren.
	Disclaimer / Oktober 2018 / Prof. Dr.-Ing. habil. Thorsten Urbaneck