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Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen, IEA SHC Task 33/IV

Um industrielle Prozesswärme für solarthermische Systeme zu erschließen, werden Potenzialstudien erstellt, Mitteltemperaturkollektoren zur Erzeugung von Prozesswärme bis zu einem Temperaturniveau von 250°C entwickelt, sowie systemtechnischen Lösungen zur Integration von Solarwärme in industrielle Prozesse untersucht. Darüber hinaus sollen im Rahmen dieser internationalen Kooperation in Zusammenarbeit mit der Solarindustrie Demonstrationsprojekte realisiert und die Prozessdaten messtechnisch erfasst und ausgewertet werden. Der rasche Know-how Transfer zur Wirtschaft erfolgt durch einen jährlichen Industrie Newsletter und die Durchführung von Fachtagungen.

Das zentrale Ziel dieser internationalen Forschungskooperation ist die Erschließung industrieller Prozesswärme für solarthermische Anlagen. Dazu werden sowohl theoretische Grundlagen erarbeitet wie auch Komponenten und systemtechnische Konzepte entwickelt. Die Arbeit gliedert sich in folgende vier Teilaufgaben:

  • Subtask A: Dokumentation und Analyse von bestehenden Anlagen und Verbreitung von Ergebnissen der Task 33/IV
  • Subtask B: Untersuchung von industriellen Prozessen
  • Subtask C: Kollektoren und Komponenten
  • Subtask D:System Integration und Demonstrationsanlagen

Österreichische Beiträge: Die Nutzung von Solarenergie in Gewerbe- und Industriebetrieben ist in Österreich derzeit gegenüber der Nutzung im Schwimmbad- und Haushaltsbereich unbedeutend. Vergleicht man hingegen den Energieverbrauch der Sektoren Industrie, Verkehr, Haushalte und Service, so hatte der Sektor Industrie 1998 mit 269 PJ (29%) den größten Endenergieverbrauch, knapp gefolgt von den Sektoren Verkehr 260 PJ (27%) und den Haushalten mit 250 PJ (26%). An letzter Stelle liegt der Servicesektor mit 178 PJ (18%). Der Großteil der Energie, die in Gewerbe- und Industriebetrieben für Produktionsprozesse sowie für die Beheizung von Produktionshallen benötigt wird, ist Niedertemperaturwärme.

Durch die Mitarbeit im Rahmen der Task 33/IV soll ein neues Segment für die Nutzung der thermischen Solarenergie erschlossen werden und Österreich seine Vorreiterrolle im Solarwärmebereich weiter ausbauen. Zudem entsteht für österreichische Unternehmen die Chance, diesen Vorsprung nicht nur für den Heimmarkt, sondern insbesondere auch für den Export zu nutzen.

Die Kooperation mit dem SolarPACES Programm der IEA eröffnet zudem den Zugang zu Know-how im solarthermischen Mittel- und Hochtemperaturbereich. In diesem Segment wurden in Österreich bisher kaum F&E Projekte durchgeführt, da man konzentrierende Systeme für mitteleuropäische Standorte für nicht zielführend hielt. Durch den sehr hohen Exportanteil der österreichischen Solartechnikunternehmen hat sich die Situation nun grundlegend geändert.

Die internationale Kooperation im Rahmen der IEA ermöglicht auch das frühzeitige Erkennen von Anforderungen neuer Märkte außerhalb Österreichs und damit die Möglichkeit mit der Entwicklung von Komponenten und angepasster Systemtechnik darauf reagieren zu können.

Neben der Dokumentation von solaren Prozesswärmeanlagen und Verbreitung der Ergebnisse der Task 33/IV in Österreich liegen die Schwerpunkte der österreichischen Beteiligung in folgenden Bereichen:

  • Potenzialstudie für Österreich
  • Entwicklung von Planungsstrategien zur Integration von Solarwärme in industrielle Prozesse- basierend auf dem PINCH-Konzept.
  • Entwicklung eines Parabolrinnenkollektors. Die Entwicklung des Parabolrinnenkollektors erfolgt in Kooperation mit einem österreichischen Industriepartner (Knopf GmbH) im Rahmen eines „Fabrik der Zukunft“ Projektes. Die Ergebnisse werden als österreichischer Input in die Task eingebracht.
  • Untersuchungen zum Stillstandsverhalten großer Kollektorfelder
  • Erstellung von Planungsrichtlinien
  • Entwicklung von numerischen Planungswerkzeugen, basierend auf der Simulationsumgebung TRNSYS
  • Durchführung von Fallstudien für mehrere österreichische Industriebetriebe
  • Errichtung von Demonstrationsanlagen. In Kooperation mit der österreichischen Industrie werden Demonstrationsprojekte realisiert und vermessen.
  • Messtechnische Begleitung der Demonstrationsanlagen
  • Herausgabe eines Handbuchs für solare Prozesswärme

Projektleitung

Dipl.-Päd. Ing.
Werner Weiss

Projektpartner

JOINTS – Joanneum Research – Institut für Nachhaltige Systeme Österreich
S.O.L.I.D., Graz, Österreich
Solution Solartechnik GmbH Kirchdorf an der Krems, Österreich
Institut für Ressourcenschonende und Nachhaltige Systeme, Technische Universität Graz, Österreich

Publikationen

IEA Task 33: Informationsbroschüre – „Solar Heat for Industrial Processes“

Grundlegende Informationen über Inhalte und Ziele sowie Kontaktadressen von allen TeilnehmerInnen

Arbeitsprogramm der IEA Task 33/IV

IEA Task 33: Solare Prozesswärme

Solare Prozesswärme - Entwicklungen im Rahmen der Task 33, Weiss, W., Müller, T., 10 Seiten, Tagungsbeitrag zum Symposium Gleisdorf Solar 2004

Market potential and system designs for industrial solar heat applications

Tagunsbeitrag zur estec-Konferenz 2005

IEA Task 33: Solare Prozesswärme, Newsletter 1

Newsletter 1 für das Projekt Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen - IEA Task 33 /IV

IEA Task 33: Solare Prozesswärme, Annual report 2004

Annual report 2004 zum IEA Projekt Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen - Task 33

Zeitschrift "erneuerbare energie" zum Thema "Solare Prozesswärme"

Zeitung des AEE-Dachverbandes, Nummer 3 2005

Tagungsband der Tagung "Solarwärme für die Industrie"

-Tagungsband der Tagung "Solarwärme für die Industrie"am 12. September 2007.

IEA Task 33: Solare Prozesswärme, Annual Report 2005

Annual report 2005 zum IEA Projekt Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen - Task 33

IEA Task 33: Solare Prozesswärme, Newsletter 2

Newsletter 2 für das Projekt Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen - IEA Task 33 /IV

Solar heat for industrial applications - Untapped potential

With industrial production accounting for 30% of all energy used in developed countries, and a large share of that going on heat for steam and manufacturing processes, Werner Weiss takes a timely look at the opportunities for using solar thermal heating in industrial applications.

IEA Task 33: Solare Prozesswärme, Annual Report 2006

Annual report 2006 zum IEA Projekt Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen - Task 33

IEA Task 33: Artikel in "Sonne Wind & Wärme" 1/2007

IEA Task 33: Interview mit Werner Weiss in "Sonne Wind & Wärme" 1/2007

IEA Task 33: The Energy of the Sun for Brewing Beer

Since June 2006 the Austrian brewery „Neuwirth“ offers solar brewed beer to their customers. The solar brewery is a demonstration project within the Solar Heating and Cooling Programme of the International Energy Agency...

IEA Task 33: Solare Prozesswärme, Newsletter 3

Newsletter 3 für das Projekt Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen - IEA Task 33 /IV

Design Guidelines - Solar Space Heating of Factory Buildings

This booklet was prepared as an account of work done within Task 33 “Solar Heat for Industrial
Processes” of the IEA Solar Heating and Cooling Programme and Task IV of the
IEA SolarPACES Programme. Authors: D.Jähnig, W.Weiss