Steigende Energiepreise stellen Privatpersonen und Unternehmen vor große Herausforderung. An der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) erstellt ein Team aus den Fachgebieten Gebäudesysteme und Gebäudetechnik sowie Immobilienökonomie für Auftraggeber aus Industrie und Wirtschaft Energiekonzepte für Gebäude, die neu geplant oder saniert werden. Hierbei berücksichtigt es stets die Wirtschaftlichkeit, macht eine Risikoabschätzung und bezieht neue Technologien mit ein, um möglichst CO2-neutral oder gar autark zu sein. Auf der Hannover Messe stellt es sein Angebot am Forschungsstand Rheinland-Pfalz (Halle 2, Stand B46) vom 17. bis 21. April vor.
Die stark gestiegenen Energie- und Strompreise machen nicht nur Privatpersonen, sondern insbesondere auch Industrieunternehmen oder Immobilienbetreibern zu schaffen. Hinzu kommt, dass die Energiewende weiter vorangebracht werden muss, damit Deutschland seine Klimaziele einhält. „Der Bedarf an Energiekonzepten ist derzeit groß. Es sollen schnell Maßnahmen ergriffen werden, um den Energieverbrauch zu senken oder ganz energieautark zu werden“, sagt Stefan Spies vom Fachgebiet Gebäudesysteme und Gebäudetechnik an der RPTU in Kaiserslautern.
Doch für wen eignet sich welches Verfahren?
Wie viele Photovoltaikanlagen rechnen sich etwa für ein Industrieunternehmen? Und was ist mit Biogas? Lohnt sich ein Blockheizkraftwerk? Kann man von Erdgas auf Wasserstoff umstellen? Wie lässt sich klimaneutral heizen? Welche Möglichkeiten von energiesparenden Klimaanlagen gibt es? Mit solchen Fragen befassen sich viele Unternehmen, die etwa einen neue Produktionshalle errichten oder ein Verwaltungsgebäude sanieren wollen.
Auf solche Bedarfe geht das Team um Professorin Dr. Sabine Hoffmann und Professor Dr. Björn-Martin Kurzrock ein. Es erstellt Energiekonzepte und -managementsysteme. Die Auftraggeber kommen aus unterschiedlichen Bereichen.
„Wir arbeiten zum Beispiel mit Automobilkonzernen, Einzelhandelsketten oder Wohnungsbaugenossenschaften zusammen“, sagt Spies weiter. „Zunächst geht es darum, die individuellen Anforderungen zu klären. Was möchte das Unternehmen? Was sind die künftigen Herausforderungen, die entstehen können? Danach gilt es, das individuelle Ziel zu definieren. Das kann zum Beispiel eine bilanzielle CO2-Neutralität sein, eine komplette CO2-Freiheit, aber auch eine Autarkie in den Bereichen Strom und/oder Wärme.“ Anschließend werden aktuelle Technologien ausgesucht. „Dabei haben wir immer auch den Blick in die Zukunft, um Neuerungen einzuplanen. Wir entwickeln verschiedene Szenarien, betrachten die Wirtschaftlichkeit und erstellen eine Risikoanalyse. Das Paket stellen wir den Auftraggebern vor.“
Ein wichtiges Thema sei derzeit beispielsweise Power-to-X. Damit bezeichnet man Technologien, die Stromüberschüsse speichern können, wenn es ein Überangebot von erneuerbaren Energien gibt. „Dazu eignet sich beispielsweise Wasserstoff“, so Spies weiter. „Bei der Umwandlung entstehen zwar Verluste, allerdings hat die derzeitige wirtschaftliche globale Lage das Interesse daran gefördert und beschleunigt. Durch die gestiegenen Energiepreise gibt der wirtschaftliche Rahmen jetzt mehr her.“
Das Team der RPTU in Kaiserslautern ist stets in Kontakt mit verschiedenen Herstellern, um zu wissen, was in den nächsten Jahren an Techniken auf den Markt kommt. Um seine Energiekonzepte auszuarbeiten, braucht es außerdem das Wissen aus verschiedenen Bereichen. Daher besteht das Team aus Forscherinnen und Forschern aus Gebäudetechnik, Bauphysik, Energiemanagement, Informatik und Immobilienökonomie.
Bei der Arbeit spielen Optimierungsprobleme oft eine große Rolle, wie Spies an einem Beispiel erläutert: „Bei Photovoltaikanlagen ist die größtmögliche nicht für jedes Unternehmen rentabel. Wir ermitteln, was je nach Auftraggeber wirtschaftlich sinnvoll sein kann.“ In Simulationen kann das Team unter anderem die thermische Situation von Gebäuden in den Blick nehmen und schauen, welche Sanierungsmaßnahmen sinnvoll sind. „Wir gehen immer der Frage nach, was wir verbessern können“, so Spies weiter. Dabei prüft das Team die thermische Qualität eines Gebäudes, wenn beispielsweise ein Neubau geplant ist. „Dies ist im Hinblick auf den Kühl-Heizbedarf wichtig. Hier gibt es stets ein großes Optimierungspotential.“