Die Nutzung von Exergieströmen in kommunalen Strom-Wärme-Systemen zur Erreichung der CO2-Neutralität von Kommunen bis zum Jahr 2050

Abstract

Mit der Einbeziehung der Exergie eines Energiestroms in die Betrachtung von kommunalen Energiesystemen lässt sich neben der Quantität von Energieströmen auch die Qualität berücksichtigen. Als Maßstab für die Qualität eines Energiestroms gilt dabei die physikalische Arbeitsfähigkeit. Wie die verschiedenen kommunalen Energieversorgungssysteme und Energieabnahmesysteme in Zukunft sowohl exergetisch als auch in Bezug auf CO2-Minderung optimiert werden können, wurde im Rahmen dieses Forschungsprojektes analysiert. Bei der Betrachtung von Basissystemen zeigt sich, dass in den klassischen konventionellen Systemen Exergie in hohem Maße verloren geht. In modernen gekoppelten Fernwärme- oder Abwärme-Systemen in Kombination mit der Nutzung erneuerbarer Energieträger und unter Einbeziehung von Kaskaden-Nutzung von Wärme auf jeweils dem angepassten Temperaturniveaus zeigt sich die Stärke des Exergie-Konzepts. Hier werden die wenigsten Ressourcen beansprucht, um den größtmöglichen Nutzen zu erhalten. Im Forschungsbericht wird sowohl die Übertragung des Exergie-Konzepts auf die Ausstellung von Energie/Exergie-Ausweisen für Wohn- und Nichtwohngebäude untersucht, als auch ein Vorschlag für die exergetische Bewertung von kommunalen Energiesystemen gemacht. Die Exergie sollte als zusätzlicher Indikator in das Benchmark Kommunaler Klimaschutz mit aufgenommen werden. Außerdem sollte bei der Berechnung von Kraft-Wärme-Kopplungsprozessen nach der exergetischen Methode allokiert werden. Für Kommunen ist es notwendig, den Exergieansatz in die kommunale Bewertungs- und Planungspraxis zu integrieren. Quelle: Umweltbundesamt

Mit der Einbeziehung der Exergie eines Energiestroms in die Betrachtung von kommunalen Energiesystemen lässt sich neben der Quantität von Energieströmen auch die Qualität berücksichtigen. Als Maßstab für die Qualität eines Energiestroms gilt dabei die physikalische Arbeitsfähigkeit. Wie die verschiedenen kommunalen Energieversorgungssysteme und Energieabnahmesysteme in Zukunft sowohl exergetisch als auch in Bezug auf CO2-Minderung optimiert werden können, wurde im Rahmen dieses Forschungsprojektes analysiert. Bei der Betrachtung von Basissystemen zeigt sich, dass in den klassischen konventionellen Systemen Exergie in hohem Maße verloren geht. In modernen gekoppelten Fernwärme- oder Abwärme-Systemen in Kombination mit der Nutzung erneuerbarer Energieträger und unter Einbeziehung von Kaskaden-Nutzung von Wärme auf jeweils dem angepassten Temperaturniveaus zeigt sich die Stärke des Exergie-Konzepts. Hier werden die wenigsten Ressourcen beansprucht, um den größtmöglichen Nutzen zu erhalten. Im Forschungsbericht wird sowohl die Übertragung des Exergie-Konzepts auf die Ausstellung von Energie/Exergie-Ausweisen für Wohn- und Nichtwohngebäude untersucht, als auch ein Vorschlag für die exergetische Bewertung von kommunalen Energiesystemen gemacht.Die Exergie sollte als zusätzlicher ⁠Indikator⁠ in das Benchmark Kommunaler ⁠Klimaschutz⁠ mit aufgenommen werden. Außerdem sollte bei der Berechnung von Kraft-Wärme-Kopplungsprozessen nach der exergetischen Methode allokiert werden. Für Kommunen ist es notwendig, den Exergieansatz in die kommunale Bewertungs- und Planungspraxis zu integrieren.