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Green Tech Magazinevon Eco World Styria
Ausgabe Mai 2015
Flying Services˜ Weltpremiere auf EXPO
˜ Wärmespeicher der Zukunft
˜ 1. Adresse für Rohstoffe
2 GREEN TECH MAGAZINE 3GREEN TECH MAGAZINE
Green-Tech-Märkte verdoppeln sich bis 2025
Mit Abstand der größte Leitmarkt in der Green-Tech- Branche ist die
Energieeffizienz. Aufgrund der starken Nachfrage nach „grünen“ Produkten,
Verfahren und Dienst leis tungen entfiel 2013 mit 825 Milliarden Euro rund ein Drittel
des gesamten Marktvolumens der Umwelttechnik und Ressourceneffizienz auf diese
Sparte. Am stärksten wachsende Leitmärkte für die Zeitspanne von 2013 bis 2025
sind die nachhaltige Mobilität (9,6 Prozent Zuwachsrate) sowie Rohstoff- und
Materialeffizienz (8,1 Prozent Zuwachsrate). www.rolandberger.de
Liebe Leserinnen und Leser!
Impressum: Medieninhaber und Herausgeber: Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbH, Reininghausstraße 13, 8020 Graz, Österreich, Tel.: +43 316 40 77 44-0, [email protected], www.eco.at. Inhalt und Projektleitung: Ursula Zach, Bernhard Puttinger | Produktion: Corporate Media Service GmbH, Münzgrabenstraße 84b, 8010 Graz, www.cm-service.at | Druck: Medienfabrik Graz GmbH, www.mfg.at
Flugroboter: Überflieger in Sachen Umweltservice
Der Pavillon, der atmet: Steirische Umwelttechnik auf der EXPO 2015
Vom Feld in den Tank: Biodieselforschung in Graz
Aufs zweite Leben programmiert: Steirische Re-Use-Projekte
EIT Raw Materials: Rohstoffnutzung der Zukunft
Thermische Wärmespeicherung im Fokus des Green Tech Radar
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Inhalt WorldNews
Willkommen im Green Tech Valley, dem Innovations-Hotspot für Energie- und
Umwelttechnik! Am Standort Steiermark fördert ein intensives Zusammenspiel von Wirtschaft und Wissenschaft das Wachstum durch Innova tion und ermöglicht die Entwick-lung von Spitzentechnologien für morgen.
Innovativ geht man in der Steiermark an den Traum vom Fliegen heran: Steirische Umwelt-technik-Unternehmen setzen auf Flugroboter als smarte „Überflieger“, um Deponien, Wälder und ganze Stadtteile zu vermessen, zu analy-sieren und wertvolle Daten zu ermitteln. Gesund geatmet wird auf der EXPO Mailand im Österreich-Pavillon „breathe austria“. Steiri-sche Wälder verwandeln sich in eine natürliche Klima anlage und die Grätzel-Zelle sorgt dafür, dass das außergewöhnliche Haus energietech-nisch aus dem Vollen schöpfen kann.
Internationale Spitzenforschung goes to: Steier mark! Mit der Montanuniversität Leoben in strategisch wichtiger Position treiben steiri-sche Unternehmen im Rahmen des Milliarden- Projekts „EIT KIC Rohstoffe“ die Entwicklung neuer, umweltfreundlicher Rohstoff- und Recycling-Technolo gien offensiv voran.
Richtig, die Steiermark heizt ein! Thermische Wärmespeicherung steht im Fokus des Green Tech Radars von Eco World Styria.
Wir wünschen Ihnen viel Freude und ein nach-haltiges Lesevergnügen mit der Frühjahrsaus-gabe des Green Tech Magazine!
Ihr Bernhard Puttinger und das Team der Eco World Styria
Mit Sonne oder (Draht-)Esel
Der Pionier der US-Greenstart-Szene und Al-Gore-Berater Mike Lin bringt grüne
Energie nach Afrika: Mit dem ReadySet seiner Firma Fenix International kann
überall auf der Welt ein Handy aufgeladen bzw. Energie erzeugt werden. Mit der Kraft
der Sonne, mit einem Fahrrad oder notfalls auch mit einem Esel, der eine Turbine dreht.
Die Finanzierung erfolgt über Mikrokredite. www.fenixintl.comFotos: Peter McCollough/Wired, Greenwheel, Fotolia.com/Alistair Cotton
EU wird zur Energie-Union
Mit der angestrebten Energieunion rückt das Thema der Entkopplung von fossiler
Energie noch stärker in den Fokus der EU-Politik. „Derzeit importiert die Europäische
Union 53 Prozent ihrer Energie“, erklärt die Präsidentin des Ökosozialen Forums Europa
Elisabeth Köstinger den Ist-Zustand. Die nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen ist Teil
der EU-Strategie, die die Wertschöpfung vom Rohstoff bis zum Endprodukt in der EU halten
will. Das Ziel ist ein gemeinsamer Energiemarkt innerhalb der EU. http://ec.europa.eu/
Foto: Shutterstock.com/taraki
In 25 Tagen um die Welt
Aufsehenerregend gestaltet sich das Unterfangen der beiden Schweizer Flugpioniere Bertrand
Piccard und André Borschberg: Sie lenken das Solarflugzeug „Solar Impulse 2“ ohne Treibstoff
rund um die Erde. 17.000 Solarzellen tragen das Karbonfaser-Flugzeug 35.000 Kilometer weit und
erzeugen eine Maximalgeschwindigkeit von 100 km/h. Das Vorzeigeprojekt beweist, wie saubere
Technologie die Welt verändern kann. Wir wünschen viel Glück! www.solarimpulse.comFoto: Solar Impulse/Anna Pizzolante_REZO.ch
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1.365 Energiee�zienz
Nachhaltige Mobilität
Kreislaufwirtschaft
Nachhaltige Wasserwirtschaft
Rohsto�- und Materiale�zienz
Angaben in Mrd. Euro
Wachstumsratepro Jahr
Umweltfreundliche Erzeugung, Speicherung und Verteilung von Energie
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4!Foto: BANGmbHFoto: Siemens
Foto: TEAM.BREATHE.AUSTRIA Foto: Fotolia.com/yashabaker
Foto: BDI Foto: Wien Energie/EHM
AT/28/014Bitte sammeln Sie Alt-
papier für das Recycling
5GREEN TECH MAGAZINEGREEN TECH MAGAZINE4
Das Institut für maschinelles Sehen und Darstellen
ist die einzige Forschungseinrichtung, die Com-
puter Grafik und Computer Vision unter einem
Dach vereint.
3-D-Software für effiziente Sanierung Beispiel für die dynamische Entwicklung rund um
das Thema UAV ist das Projekt HOTSPOTS, das im
Februar in Gleisdorf gestartet wurde. Das Ziel des
von Siemens gemeinsam mit dem Austrian Insti-
tute of Technology (AIT), dem AEE Intec Institut für
Nachhaltige Technologien und den Stadtwerken
Gleisdorf entwickelten Pilotprojekts ist es, erstmals
eine ganze Stadt thermisch zu analysieren, statt
wie bisher die Energie- und Wärmeverluste einzel-
ner Gebäude isoliert zu betrachten. Die Software
arbeitet mit Bildern, die im Überflug gesammelt
werden, erstellt ein dreidimensionales Modell, das
die Energieverluste sichtbar macht und die Effekte
verschiedener Sanierungsmaßnahmen simuliert.
Aus diesen Daten können schließlich die effizien-
testen Maßnahmenkombinationen errechnet
werden. Bis Ende 2015 werden auf diese Weise
sowohl der Energieverlust von Gleisdorf als auch
die CO2-Emissionen um 20 Prozent verringert wer-
den. „Wir wollen ein Instrument entwickeln, mit
dem Energieeffizienzmaßnahmen in den Prob-
lemzonen einer Stadt interaktiv ausgewählt
werden können“, ist DI Claudia Windisch, die Pro-
jektleiterin in der Forschungsabteilung von Sie-
mens begeistert. Optimiert werden kann damit
auch die Luftgüte einer Stadt. „Ein dreidimensio-
nales Luftgasschichtenmodell ermöglicht Auf-
schluss über die Luftgüte und die Ursachen der
Luftverschmutzung.
Deponien überblicken Nächstes Einsatzgebiet für die smarten „Überflie-
ger“: das Vermessen von Deponien und die Über-
wachung von Umweltprojekten. „Die Flugroboter
sind dafür das perfekte Tool“, sagt DI Dr. Arne
Ragoßnig, Geschäftsführer der UTC Umwelttech-
nik und Geoconsulting ZT GmbH. Die auf der
Deponie Frohnleiten erprobten Geräte erfassen
großflächig unwegsame und auch sicherheits-
technisch pro blematische Standorte lücken- und
mühelos. „Ihre geringe Flughöhe ermöglicht eine
bis auf drei Zentimeter exakte Flächen- und
Höhenvermessung und durch die gesamte Erfas-
sung der Oberfläche ergibt sich auch eine optima-
le Datengrundlage für deponiebauliche Planun-
gen“, erklärt der Umwelttechniker.
Flying Services: von Forst bis FassadenNeue innovative Technologien ermöglichen Ein-
satzgebiete wie Windkraft, Solaranlagen, Forstbe-
stände oder Hochspannungsleitungen. Das Grazer
Start-up wInterface nutzt die Messungen, um voll-
automatisch individuelle Wärmeschutzfassaden
herzustellen. „Festmeter“ ist auf präventives Forst-
monitoring spezialisiert. Gemeinsam mit Partnern
forscht das Team von Festmeter am Zentrum für
angewandte Technologie in Leoben an der Früher-
kennung von Waldschäden, etwa durch Borken-
käferbefall. Ein Pilotprojekt wurde mit Mayr-Meln-
hof, dem größten Privatforstbetrieb Österreichs,
umgesetzt. Mithilfe einer eigenen Software kann
der Gesundheitszustand des Waldes ermittelt und
kranke Bäume können frühzeitig erkannt werden.
Dadurch kann wirtschaftlicher Schaden minimiert
und die Planung von Forsteinsätzen unterstützt
werden. Eines ist also klar: Die Dienste der fliegen-
den Multitalente beflügeln neue grüne Geschäfts-
ideen und sind vielfältig einsetzbar.
Von der thermischen Sanierung über die Vermessung von Deponien bis zur Forst- Inspektion: Kleinste Flugroboter liefern smarte Informationen und eröffnen damit neue grüne Geschäftsmodelle.
D er Wunsch des Menschen zu fliegen und die
Welt aus der Perspektive eines Vogels zu
betrachten, wird mit einem speziellen Service von
„Unmanned Aerial Vehicles“ (UAVs) erreicht. Deren
Einsatz hat aber nichts mit der Sehnsucht nach
Freiheit zu tun. Es geht vielmehr um das dreidi-
mensionale Erfassen und Verstehen der Welt, wie
es innovative Bild- und Datenverarbeitungssoft-
ware heute möglich macht. „Wir wollen den Com-
putern das Sehen beibringen und mehr: Sie sollen
auch verstehen, was sie sehen. Sie sollen ein Bild
betrachten und dann darüber eine Geschichte
erzählen können. Das ist das langfristige Ziel, der
Heilige Gral der Computer Vision“, bringt es Univ.-
Prof. DI Dr. Horst Bischof, Vizerektor für Forschung
an der TU Graz, auf den Punkt. Er ist auch Gründer
der „Aerial Vision Group“, die vor sieben Jahren am
Institut für maschinelles Sehen und Darstellen
gegründet wurde. „Unser Thema ist es, autono-
men Flugplattformen Augen zu geben, Sehen zu
ermöglichen und dies in Projekten umzusetzen. “
Graz: Hotspot der Computer Vision Der Einsatz autonom fliegender Kleinstroboter er-
möglicht neue Services. Im Green Tech Valley
wurden schon in den 1980er-Jahren neue Techno-
logien erforscht, heute arbeiten globale Player
wie Microsoft oder Siemens in Graz in diesen
Bereichen. „Wir haben am Standort eine starke
Computer-Vision-Community“, analysiert Bischof.
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„Computern das Erkennen und Verstehen
von Bildern beizubringen, so wie es Menschen
können, ist das langfristige Ziel unserer
Forschung.“
Univ.-Prof. DI Dr. Horst Bischof, Vizerektor für Forschung, TU Graz
Inspektor Smart: Forscherinnen und Forscher der TU Graz bringen
den Micro Aerial Vehicles das Sehen und Verstehen bei.
Siemens-Pilotprojekt: Wärmebilder liefern die Basis für eine Software, die die optimale thermische Sanierung berechnet.
Steinbrüche, Bergpartien, Wälder, Deponien: intelligente Bildunterstützung als Schlüssel für neue Services
Computer Vision: Ganze Stadtteile werden im Überflug vermessen und Energieverluste im generier-ten 3-D-Modell dargestellt.
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Steirische Umwelttechnik mit Weltpremiere auf EXPO 2015Hier gehört nichts zum alten Eisen: Wiederverwenden heißt die Devise. Wie engagiert die globalen
Re-Use- und Repair-Ideen in der Steiermark umgesetzt werden, zeigen drei innovative und soziale Projekte.
Was macht man mit dem Bügeleisen, das
kalt bleibt, oder mit dem Handy, das
plötzlich keinen Ton mehr von sich gibt? Entsor-
gen? Zumindest nicht in der Steiermark, denn
hierzulande gibt es sinnvolle Alternativen zum
einfachen Wegwerfen.
Am Puls der Zeit sind die Repair Cafés, bei denen
vom Laptop bis zum Föhn alles wieder zum Leben
erweckt wird. Die Repair Cafés werden von einer
engagierten Gruppe geführt, die sich für die
Luft ist die Energieressource, die wir Menschen
am dringendsten brauchen, und ihre Reinheit
ist ein unglaublich wertvolles Gut, das es mehr zu
schätzen gilt. Die Initiatorinnen und Initiatoren
des Österreich-Pavillons auf der EXPO Mailand
haben es sich daher mit ihrem Projekt „breathe.
austria“ zur Aufgabe gemacht, Luft in ihrer Einzig-
artigkeit zu betonen: Vom 1. Mai bis 31. Oktober
2015 wird auf der Weltausstellung das Thema
„Feeding the Planet. Energy for Life“ im Mittel-
punkt stehen, der österreichische Beitrag kann
sich buchstäblich atmen lassen.
Energiegewinnung aus der SteiermarkAuf dem Areal von „breathe.austria“, das sich über
560 Quadratmeter erstreckt, wurden insgesamt
60 Bäume, die bis zu zwölf Meter hoch sind, ge-
pflanzt. In diesem Luftkraftwerk, das wie eine
natürliche Klimaanlage wirkt, wird Energie
„Der Pavillon ist ein Leuchtturmprojekt, durch das die
Innovationskraft der Steiermark im Umwelt technikbereich sichtbar wird. Die
EXPO ist die ideale Gelegenheit, um Technologien aus der Steiermark einem weltweiten
Publikum zu präsentieren.“Wirtschaftslandesrat
Dr. Christian Buchmann, Land Steiermark
längere Nutzbarkeit von wertvollen Ressourcen
einsetzt und ihr Wissen und Können mit Interes-
sierten teilt. Die innovative Idee dazu stammt aus
Amsterdam und kam 2013 nach Graz.
DI (FH) Dietmar Hafner, ein Organisator der Repair
Cafés, ist von der Umsetzung sowie vom großen
freiwilligen Einsatz begeistert. „Der Helfer-Pool
wächst ständig, sodass heute ein ehrenamtlicher
Techniker fünf bis acht Besucher betreut. Durch-
schnittlich kommen 70 Personen zu den Cafés.“
Seit dem Beginn ist der Ablauf professioneller ge-
worden. Die Initiatorinnen und Initiatoren sind gut
vernetzt und geben Starthilfe für neue Repair Ca-
fés, in denen z. B. auch Fahrräder repariert werden.
Alles in einer BoxEine Initiative der Stadt Graz trägt den Re-Use- Ge-
danken sogar im Namen: die Re-Use Box. Dabei
handelt es sich um ein Sammelsystem, mit dessen
Hilfe funktionstüchtige Elektrogeräte, Sportartikel,
Textilien oder Bücher einem guten Zweck zuge-
führt werden. Die gespendeten Artikel werden ge-
prüft, gereinigt und anschließend wieder verkauft.
Die Stadt Graz stellt die Re-Use- Boxen gratis zur Verfügung: www.re-use.at
Ein Wald im urbanen Mikroklima wirkt als natürliche Klimaanlage.
Ein Luftkraftwerk sorgt auf der EXPO 2015 in Mailand dafür, dass die Besuche-rinnen und Besucher des Österreich-Pavillons inmitten der Stadthitze gesund durchatmen können. Dahinter steckt innovative steirische Technologie!
umweltfreundlich gewonnen. Die Technologie
stammt aus der Steiermark. Realisiert wird die na-
türliche Kühlung mithilfe einer Grätzel-Zelle von
SFL technologies und dem Forschungszentrum
FIBAG am Dach des Pavillons.
Die neue Glastechnologie basiert auf dem Prinzip
der Photosynthese und wird großflächig installiert.
„Es ist die momentan innovativste solare Energie-
lösung und stellt eine Weltneuheit dar“, erklärt
FIBAG-Vorstand DI Dr. Mario Müller. Federführend
für das Gesamtprojekt war Architekt Univ.-Prof. DI
(FH) Klaus K. Loenhart von der TU Graz: „Unser Pa-
villon ist der Prototyp für eine künftige Stadtpla-
nung, die sich die Fähigkeiten der Natur zunutze
macht. Unsere Vision ist: Mit zehn Prozent mehr
Ertrag aus natürlichen Klimaanlagen können wir
einen Temperaturanstieg von zwei Grad Celsius in
Folge des Klimawandels ausgleichen!“
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Let’s re-use it! Die PC-Spezialisten rund um Rüdiger Wetzl von Compuritas (Bild links) sowie die ehrenamtlich aktiven Technikerinnen und Techniker der Repair Cafés bringen alte Computer und Co. wieder auf Vordermann:www.compuritas.at www.repaircafe-graz.at
Aufs Erneuern programmiert
Den grünen Re-Use-Gedanken fördert auch das
Team rund um Rüdiger Wetzl von Compuritas. Das
Unternehmen setzt Altgeräte instand und gibt sie
kostengünstig an Schulen und gemeinnützige
Organisationen weiter. „Die IT-Landschaft ist von
einem sehr hohen Ressourcenverbrauch geprägt.
Es war und ist für uns ein Muss, nachhaltig tätig zu
werden“, sagt Mag. Wetzl. Der Erfolg gibt ihm recht.
Ausgezeichnet mit dem Klimaschutzpreis ist
Compuritas auf Expansionskurs.
Was bringt das Re-Use-Konzept? Eindeutig eine Win-win-Situation für alle Beteilig-
ten: Die Lebensdauer von Hardware wird durch
eine Reparatur um bis zu fünf Jahre verlängert. Ein
anschauliches Beispiel dafür ist der fest verbaute
Akku eines Mobiltelefons, der nur vom Hersteller
selbst repariert werden kann.
Re-Use wirkt! Im Vergleich zum Neukauf werden
550 Kilogramm CO2, also ein Flug von Graz nach
London, sowie 15 Kilogramm Chemikalien,
160 Kilogramm fossile Brennstoffe und 900 Liter
Wasser gespart.
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Rohstoffe direkt aus dem Tunnel
Auch untertags wird‘s grüner: Nachhaltiger Tunnelbau ist das Ziel des
Forschungsprojekts DRAGON, das von der EU im Zuge des 7th Framework-
Programms gefördert und von der Montanuniversität Leoben koordiniert wird.
Das Ziel ist die Steigerung der Ressourceneffizienz im Tunnelbau. Das scheinbar
wertlose Ausbruchmaterial ist eine wertvolle mineralische Ressource, die in
industriellen Produktionszyklen – z. B. als Baurohstoff oder als Industriemineral –
wiederverwendet wird. www.unileoben.ac.at, www.dragonproject.eu
3-D-Maßanzug für Gebäude
Das Grazer Startup wInterface nutzt neue Möglichkeiten der digitalen
Gebäudeaufnahme, um vollautomatisch individuelle Wärmeschutzfassaden
herzustellen„Hochauflösende 3-D-Scans der Gebäudeaußenflächen bilden die Basis für
die automatisierte Produktion maßgefertigter Dämmelemente“, so die Firmengründer
DI Wolfgang Winter und DI Dr. Ingo C. Riemenschneider. Herkömmliche Dämmsysteme
werden in Handarbeit schichtweise und direkt auf der Fassade hergestellt. Die
industrielle Vorfertigung ermöglicht konstant hohe Produktqualität, den einfachen
Rückbau und macht die europaweit längst notwendige, flächendeckende thermische
Sanierung von Gebäuden erst lukrativ. www.winterface.at
Innovation für den LED-Markt – besseres Licht, weniger Kosten
LED-Technologien haben den Lichtmarkt revolutioniert und ungeahnte Möglichkeiten eröffnet.
Intelligente Folienverbunde von ISOVOLTAIC AG erhöhen die Effizienz von LED-Leuchten durch
maximale diffuse Lichtreflexion. Jüngste Entwicklung: ICOREFLEX® Reflector-Filme, die den
Wirkungsgrad von LED-Leuchten deutlich erhöhen. Dank der größeren Lichtausbeute lassen sich
zudem Systemkosten sparen. ISOVOLTAIC erreicht mit ICOREFLEX® Reflexionswerte von über 98
Prozent! Weiteres Plus der Innovation: die Designvielfalt der LED-Leuchten. Es sind – ganz nach
Wunsch – unzählige individuelle Designs möglich. www.isovoltaic.com
Wie man Flammen in Form bringt
Der Grazer Wissenschaftler Fabrice Giuliani hat sich mit seinem Unternehmen
Combustion Bay One mit Sitz in Graz auf Verbrennungssysteme mit geringem
Treibstoffverbrauch spezialisiert. Wie kann man Öl, Erdgas und Kohle umweltschonend
verbrennen? Die Lösung sieht Giuliani in der pulsierten Verbrennung. Dieses Verfahren
erlaubt es, niedrig konzentriertes Gas umweltschonend und kostensparend zu
verbrennen. Möglich macht das ein neuartiger Hilfsbrenner, der durch akustische Signale
Flammen optimal einstellt und ihre Energie bündelt. www.CBOne.at
Erste grüne Großbrauerei in Göss
Durch und durch grün und völlig CO2-neutral: Die Brauerei Göss aus dem Heinekenkonzern
verfolgt eine zu 100 Prozent saubere Zukunft. Die Schlüsseltechnologie dazu liefert der
steirische Anlagenbauer BDI BioEnergy International AG. In der Biertrebervergärungsanlage
werden Brauereireststoffe wiederverwertet und als Energiequelle genutzt. 40 Prozent des
Wärmebedarfs werden vom benachbarten Holzverarbeitungsbetrieb gedeckt und 90 Prozent
der während des Brauprozesses entstehenden Abwärme zur Erhitzung des Wassers genützt.
Damit wird die weltweit erste „grüne Großbrauerei“ in Leoben-Göss (Steiermark) realisiert.
www.brauunion.at
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Wasser marsch durchs Einrohr
Next Level im Sanitärbereich: Die FMC Technology aus Sinabelkirchen/Steiermark hat
ein Einrohrsystem entwickelt, das Wasser spart (60 Prozent) und Energie- sowie Instal-
lationskosten senkt. Großes Potenzial für das Fluid-Management- &-Control-System sieht
Gründer Christian Fuchs in hygienisch sensiblen Bereichen wie etwa in Krankenhäusern,
Schulen oder Sportstätten. FMC ist mit allen Energieerzeugungssystemen zur Warmwasser-
aufbereitung kompatibel. www.fmctechnologies.com Foto
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ferroDECONT: Sauberes Wasser
Das neue ferroDECONT-Verfahren, ein innovativer fest-flüssiger
Wirbelschichtprozess zur Behandlung von Wässern, die mit
Schwermetallen belastet sind, sorgt für eine saubere Abwasserbehandlung.
Das Ziel des jungen Spin-off-Unternehmens der Montanuniversität Leoben
ferroDECONT ist klar: giftige Abwässer ohne toxikologisch bedenkliche
Chemikalien reinigen und stofflich verwerten. Gelingen kann das durch
nullwertige Eisenpartikel. www.ferrodecont.atFoto
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Weltweit erstes Gezeitenlagunen-Kraftwerk
In der Swansea-Bucht in Wales entsteht das erste Gezeitenlagunen-Wasserkraftwerk
der Welt. Die ANDRITZ HYDRO aus Weiz, führender Anlagenbauer für Wasserkraft-
werke, liefert dafür die Ausrüstung. Das Gezeitenlagunen-Wasserkraftwerk wird in der
Severn-Mündung errichtet und versorgt mehr als 155.000 Haushalte mit erneuerbarer
Energie. Die Einsparung an CO2 beträgt 236.000 Tonnen pro Jahr. Der Start des
kommerziellen Betriebs ist für 2019 geplant. www.andritz.comFoto
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EIT Raw Materials: Rohstoffnutzung der Zukunft
(Innovationen für die metallurgische Industrie)
wurde im Rahmen des Start-ups UrbanGold
GmbH eine neue Technologie für die marktfähige
Rückgewinnung von Gold, Silber, Platin, Kupfer
und anderen Wert- und Sondermetallen aus Elek-
tronikschrotten entwickelt. Die Umsetzung einer
ersten Anlage für den österreichischen Markt
steht auf der Startrampe. Das Recycling urbaner
Rohstoffe („Urban Mining“) hat Zukunft, denn
allein ein Smartphone enthält an die 50 verschie-
dene Metalle. Die Rückgewinnung dieser Metalle
ist zudem ressourcenschonender als der primäre
Bergbau.
Rohstoffe aus Schlacken Bereits fixiert ist auch ein Projekt, das die Montan-
uni Leoben gemeinsam mit dem Unternehmen
„ARP Aufbereitung, Recycling und Prüftechnik“
sowie internationalen Partnern umsetzt und sich
der Rückgewinnung von Rohstoffen aus Schla-
cken widmet. Österreichische Projekte wie „Land-
fill Mining Austria“ mit der Pilotregion in der Stei-
ermark oder die „Rohstoffrückgewinnung aus
Betonbruchmaterial für den Einsatz in Infra-
struktur bauten“ werden in die „EIT Raw Materials“
integriert, wie Alfred Maier erklärt. In Leoben ist
außerdem das „Regional Innovation Centre Raw
Materials for the East- and South-East of Europa“
im Entstehen: die Schnittstelle aller Aktivitäten
innerhalb der Rohstoffstrategie für Ost- und
Südosteuropa, in die insgesamt 16 Staaten und
50 Partner involviert sind.
Innovationskapazität steigern Das Ziel des EIT ist es – ähnlich dem amerikanischen
MIT (Massachusetts Institute of Technology) –,
die Innovationskapazität in der EU zu steigern.
Exzellente Köpfe aus der Wissenschaft werden mit
innovativen Unternehmen vernetzt. Finanziert
wird das EIT vom EU-Programm HORIZON 2020
mit mehr als 2,7 Milliarden Euro. Die Werkzeuge
des EIT sind Wissens- und Innovationsgemein-
schaften, kurz KICs, die im Wettbewerb vergeben
werden. Zu den drei KICs im Bereich Klimawandel
(„Climate“), Energie („InnoEnergy“) und Informa-
tions- und Kommunikationstechnologien („ICT
Labs“) sind 2015 zwei neue KICs dazugekommen:
die „EIT Health“ und die „EIT Raw Materials“.
Weiterführende Information: http://eit.europa.eu/
eit-community/eit-raw-materials
Katharina Resch ist eine innovative Querdenkerin. „Für mich ist es wichtig, mich mit den Forschungs-themen identifizieren zu können. Ich denke auch, dass das ein Garant für Freude und somit für Erfolg ist.“ Schon als Studentin hat sie am Polymer Competence Center Leoben Einblick in die Forschung bekommen. „Die Arbeit im Labor, das Tüfteln und Recherchieren habe ich geliebt.“
Sie forschen im Bereich „Green Engineering mit Kunststoffen“. Was ist das konkret? Sehr anschaulich wird die Kunststoffforschung für energietechnologische Anwendungen am Beispiel der thermotropen Materialien für Glas-fassaden. Wir wollen ein Material entwickeln, das verhindert, dass sich Gebäude mit Glasfas-sade bei starker Sonneneinstrahlung zu sehr erwärmen. Hintergrund ist, dass in Ländern wie den USA mehr Energie zur Kühlung von Häusern verbraucht wird als zum Heizen im Winter.
Welche Eigenschaften haben die thermo- tropen Materialien, die die Überhitzung von Gebäuden verhindern könnten?
Das neuartige Material, an dem wir forschen, soll im Normalfall transparent sein, ab einer bestimmten Temperatur aber opak werden und somit Licht reflektieren. Materialien, die sich selbst vor übermäßiger Einstrahlung schützen, braucht man auch andernorts, beispielsweise bei Sonnenkollektoren. Drei Jahre lang haben wir 20 Kunststoffe und 70 Partikel systematisch getestet. Die Folien werden erzeugt, dann der Sonne ausgesetzt. Dann messen wir ihre physi-kalischen Parameter. Es geht immer auch darum zu zeigen, dass die Ideen umsetzbar sind. Das ist mir wichtig, denn ich forsche zu 100 Prozent aus der Motivation heraus, die Welt lebenswerter und grüner zu machen. Die Nachhaltigkeit in all ihren Facetten ist mir seit jeher ein Herzensan-liegen.
Sie kommen gerade von einem Forschungs-aufenthalt in den USA zurück. Welchen Stellen-wert hat das Green Tech Valley für Sie?Die Steiermark gehört in jedem Fall weltweit zu den Spitzenreitern im Bereich der Forschung, aber auch beim Einsatz grüner Technologien.
THERMOTROPE MATERIALIEN FÜR GLASFASSADENDr. Katharina Resch ist Assistenz-professorin am Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe an der Montanuniversität Leoben.
GREEN TECH MAGAZINE
Vom neuartigen Verfahren für das Recycling urbaner Rohstoffe bis zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus Schlacken: Heimische Unternehmen nützen ihre Position im „EIT Raw Materials“, der größten Wissens- und Innovationsgemeinschaft Europas, und treiben neue umweltfreundliche Rohstofftechnologien voran.
Ende 2014 gab das EIT (Europäisches Institut
für Innovation und Technologie) grünes Licht
für das weltweit größte Rohstoffkonsortium – kurz
„EIT Raw Materials“. Bereits 2015 lässt sich Span-
nendes aus der Welt der Rohstoffe berichten. Das
internationale Konsortium besteht aus 62 Kern-
partnern, darunter die Montanuniversität Leoben
und die steirische INTECO special melting techno-
logies GmbH. In den kommenden sieben Jahren
werden im Rahmen der „EIT Raw Materials“ neue
Verfahren und Produkte für die nachhaltige Erkun-
dung, Gewinnung und Verarbeitung von Rohstof-
fen ebenso wie für Recycling und Substitution von
Rohstoffen entwickelt. Die von der Montanuniver-
sität konzipierte „Rohstoff-Strategie für Ost- und
Südosteuropa“ soll langfristig mithelfen, die Ver-
sorgung der EU mit Rohstoffen zu sichern. „Für uns
bestätigt sich der Wert des sich gerade formieren-
den Netzwerks aber schon jetzt“, sagt DI Dr. Alfred
Maier, International Affairs Manager an der Mon-
tanuni versität Leoben.
Elektroschrott als GoldgrubeGemeinsam mit der INTECO special melting tech-
nologies GmbH aus Bruck an der Mur (Weltmarkt-
führer im Bereich der Sondermetallurgie) und
dem Unternehmen METTOP GmbH aus Leoben
Die Montanuniversität Leoben richtet ein regionales Rohstoff-Innovationszentrum für Ost- und Südosteuropa ein.
Green TalentsForscherin im Porträt
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Vom Feld in den Tank
GREEN LIFESTYLE
Bis 2020 müssen zehn Prozent erneuerbare Treibstoffe auf dem Markt sein, die innerhalb ihres Lebenszyklus mindestens 50 Prozent weniger Treibhausgas-Emissionen verursachen als Benzin oder Diesel. Nach Berechnungen der JOANNEUM RESEARCH spart in Österreich erzeugter Biodiesel bereits 58 Prozent an Treibhausgas-Emissionen.
Ein innovatives Beispiel für die Biodieselproduktion: die Biodieselanlage Le Havre (Frankreich/ Estener) des Unternehmens BDI aus Graz
Im Jänner 2015 fiel in Brüssel der Startschuss
zum EU-Projekt „Improving the sustainability of
fatty acid methyl esters (FAME = Biodiesel)“. Die
Kommission gab eine Untersuchung in Auftrag,
die Maßnahmen zur Verbesserung der Nachhal-
tigkeit im Lebenszyklus der Biodieselerzeugung
hervorbringen soll. Die europäische und nationale
Gesetzgebung sieht in der Renewable Energy
Directive (RED) und Fuel Quality Directive (FQD)
vor, dass bis 2020 zehn Prozent erneuerbare Treib-
stoffe auf dem Markt sein müssen, die im Lebens-
zyklus im Vergleich zu Benzin und Diesel mindes-
tens 35 Prozent Treibhausgasemissionen einspa-
ren. Ab 2017 sind mindestens 50 Prozent
vorgeschrieben. Das Einsparungspotenzial hängt
massiv vom Rohstoff ab: In Österreich liegen Pflan-
zenöle unter 50 Prozent, Reststoffe wie Altspeiseöl
und Tierfett mit 58 Prozent deutlich darüber.
Stand der DingeStatus quo in Europa ist, dass Biodiesel aus pflanz-
lichen Ölen derzeit die 50-prozentige Reduktion
„Wir arbeiten ständig an der Verbesserung der Biodieselanlagen
und hinterfragen landwirtschaftliche
Anbaumethoden sowie neue Ölpflanzen.“
DI Dr. Gerfried Jungmeier, JOANNEUM RESEARCH
Jakob Lederer, begeisterter Skifahrer und studierter
Maschinenbauer aus Graz, „möbelt“ ausrangierte Ski
und Snowboards auf. Selbst der sportliche Aspekt bleibt in
seinen Möbelstücken erhalten: Das elastische Material
bietet ein ergonomisches Sitzgefühl, gibt beim Hinsetzen
leicht nach und regt so die Rückenmuskulatur an. Verwertet
wird, dem Up-Cycling-Trend folgend, von Jakob Lederer das
gesamte Sportgerät – von der kleinsten Schraube bis zur
Skibindung. So gibt es neben Sonnenliegen, Tischen und
kultigen Hockern auch Skistockkleiderhaken als witzige
Designobjekte. Und damit aus allen Ideen einzigartige
Möbelstücke werden können, sind Skispenden immer
willkommen! www.skimoebel.at
Bioschuh in Bestform
Einen nachhaltigen
Weg hat Legero
eingeschlagen: Mit der
Präsentation der Marke
VIOS im Sommer 2016
kommt der Grazer
Schuhhersteller seinem
hehren Ziel, einen voll-
ständig abbaubaren
und nachhaltig produ-
zierten Schuh für Groß und Klein auf den Markt zu
bringen, einen riesigen Schritt näher. Vom rein
pflanzlich gegerbten Leder bis zum biologisch
abbaubaren Schuhband wird die gesamte Pro-
duktionskette auf Nachhaltigkeit geprüft sein. Ein
aufwendiger Vorgang, wie Stefanie Stolitzka,
Tochter des Eigentümers, erzählt, aber: „Durch die
Kombination von traditionellem Handwerk, Inno-
vation und den höchsten nachhaltigen Standards
entwickeln wir uns stetig weiter.“ Übrigens: Die
Kleinen haben’s gut. Für sie gibt’s bereits erste
Modelle im Fabriksverkauf (Graz). www.vios.at
Auf Ski- Möbel abgefahren
an Treibhausgasemissionen nicht erreicht. Um die
Werte bewerkstelligen zu können, braucht es ge-
eignete Maßnahmen. Gemeinsam mit BDI – Bio-
Energy International AG, ALTERRA (Wageningen
UR), Wageningen University (Wageningen UR) und
Fraunhofer UMSICHT untersucht die JOANNEUM
RESEARCH nun zehn Möglichkeiten, die Nachhal-
tigkeit von Biodiesel zu verbessern: vom Anbau der
Rohstoffe über deren Verarbeitung bis zur Trans-
portdienstleistung – wobei jeder Produktions-
schritt hinsichtlich der Treibhausgas emissionen in
einer Swot-Analyse bewertet wird und die wesent-
lichen Ergebnisse in „Fact Sheets“ präsentiert
werden. „Der Fokus unserer Arbeit liegt auf der
Strom- und Wärmeversorgung sowie dem Einsatz
von Methanol“, erklärt Projektleiter DI Dr. Gerfried
Jungmeier von RESOURCES – Institut für Wasser,
Energie und Nachhaltigkeit der JOANNEUM
RESEARCH. Er betont, „dass das Projekt einmal
mehr zeigt, wie sehr die steirischen Kompetenzen
bei der Biodieselerzeugung und der Nachhaltig-
keitsbewertung europaweit geschätzt werden“.
Foto: BDI
Foto
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Aus der Bremse kommt die Kraft
Was ist rot, lässt jede Bergwertung zum Spaziergang werden und ist auf (nahe-
zu) jedes Fahrrad montierbar? Genau, das Copenhagen Wheel: Ein smartes
(Hinter-)Rad, in dem ein kleiner, akkubetriebener Motor steckt. Einmal aufgeladen,
tritt man damit gut 50 Kilometer oder vier Stunden lang entspannt in die Pedale. Ein
spezielles Feature wandelt zudem die kinetische Energie, die beim Bremsen frei wird,
in Strom um und speist damit zusätzlich den Motor (ähnlich dem „Kinetic Energy
Recovery Stystem“ der Formel 1). Weiters lässt sich das Rad per App mit dem Smart-
phone verbinden, sodass sämtliche Radfahrdaten aufgezeichnet werden können.
Das E-Bike gibt‘s bei Superpedestrian um 1.000 Euro auf Vorbestellung.
www.superpedestrian.com
In Papier gewickelt
Handy- und Laptoptaschen sind die Leidenschaft des Grazer Start-up-
Unternehmens mapbagrag. Die drei innovativen Köpfe Angelika, Florian
und Sandra entwerfen und produzieren gemeinsam mit „Jugend am Werk“
Hüllen für Mobilgeräte aus wasser- und reißfestem Papier. Aufgedruckt wird
jedes Wunschmotiv. Die mapbags sind zu 100 Prozent recyclebar und
können bei 30 Grad gewaschen werden. Ein kleines solares
Kraftwerk für unterwegs ist das „Mapbagrag aide“: Das Starterkit
von Changers lädt bei ausreichend Sonnenlicht Handys,
Kameras, Tablets, Taschenlampen und andere Geräte in
kürzester Zeit auf. www.mapbagrag.com
Foto
: The
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Foto
: Ski
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Foto: mapbagrag (2)
Foto
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14 GREEN TECH MAGAZINE 15GREEN TECH MAGAZINE
GEBÄUDE
NETZE
INDUSTR
IE
MOBIL
ITÄT
F&E-Zentren und UnternehmenNr. Institution Ansprechperson Website
1 Technische Universität Graz - Wärmetechnik DI Dr. Hermann Schranzhofer www.iwt.tugraz.at
2 AEE-INTEC Ing. Christian Fink www.aee-intec.at/
3 Joanneum Research - Ressources DI Dr. Reinhard Paddinger www.joanneum.at/resources.html
4 SOLID Dr. Christian Holter www.solid.at
5 Montanuni Leoben - Energieverbundtechnik Univ.-Prof. DI Dr. Thomas Kienberger http://evt.unileoben.ac.at
6 FIBAG DI Dr. Mario Müller
7 Land Steiermark DI Wolfgang Jilek www.verwaltung.steiermark.at/cms/beitrag/11684356/75932468/
9 Pink DI(FH) Werner Pink www.pink.co.at/
10 AIT - Solarthermische Systeme Mag. Christoph Zaunerwww.ait.ac.at/research-services/research-services-energy/solar-thermie/industrielle-forschung-solarthermie/
11 Energie Steiermark www.e-steiermark.com/konzern/projekte/Forschung.aspx
12 ASIC DI Dr. Bernhard Zettl www.asic.at/
13 TU Wien - Energietechnik und Thermodynamik Univ.-Prof. DI Dr. Andreas Werner www.iet.tuwien.ac.at/
Die unterschiedlichen Arten der Wärmespeicherung weisen unterschiedliche Ent-
wicklungsstufen auf, was sich auch im Technologieradar zeigt. Während sensible
Speichertechnologien einen schon sehr hohen Entwicklungsstand zeigen, nimmt
dieser bei latenten Wärmespeichern deutlich ab. Den größten Forschungsbedarf
weisen sorptive und thermochemische Speichertechnologien auf.
Im Bereich der Materialforschung werden bei PCMs neue Materialien mit einer
möglichst hohen Kristallisationswärme – im benötigten Temperaturbereich entspre-
sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien haben als Ziel, möglichst
große Sorptions- oder Reaktionswärmen zu erhalten und die Optimierung von
Zeolithen. Hier kann ein ganzheitlicher Ansatz, welcher Materialentwickler, Produ-
zenten und Speicherhersteller einschließt, zu neuen Speichermaterialien führen.
Im Bereich der Speicherkomponenten ist bei sensiblen Speichermaterialien die Ent-
wicklung im Bereich der Vakuumdämmung und Schichtladeeinheiten anzuführen.
Latente Speichersysteme weisen Optimierungsbedarf hinsichtlich des Wärmetrans-
ports und somit der Be- und Entladeleistung auf. Bei sorptiven und thermochemi-
schen Systemen stehen neue Speicher- und Reaktorkonzepte im Mittelpunkt.
oder die Integration von erneuerbaren Energieträgern als Hintergrund. Sensible
Erstellt durch: Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbH, Verfasser: Johann Koinegg, MSc
Mit freundlicher Unterstützung durch: Technische Universität Graz – Institut für Wärmetechnik
Technology Readiness Level bis 2035Mithilfe einer Expertenbefragung unter Forschungseinrichtungen und Unternehmen wurde die Technologieentwicklung unter Zugrundelegung des Konzeptes der „Technology
Readiness Level“ für ausgewählte Speichertechnologien für die nächsten 20 Jahre abgefragt. Diese Betrachtung erfolgt separat für die 4 Anwendungsbereiche Gebäude, Netze,
Industrie (Prozesswärme) und Mobilität.
Quellen Austrian Masterplan – Thermal Storage, PartB: Basic Document
Wärmespeicher, Andreas Hauer, Manfred Reuß, Stefan Hiebler, 2013, Frauenhofer IRB Verlag
A review on long-term sorption solar energy storage, K. Tsoukpoe, H. Liu, N. Le Pierre‘s, L. Luo, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.13, Issue9, December 2009
Laboratory Tests of Chemical Reactions and Prototype Sorption Storage Units, C. Bales, P. Gantenbein, D. Jaenig, H. Kerskes, K. Summer, M. Essen, R. Weber, IEA – SHC- Task32 Report B4 of Subtask B, January 2008
Development and characterusation of a new MgSO4-zeolite composite for long-term energy storage, S. Hongois, F. Kuznik, Ph. Stevens, J.-J. Roux, Solar Energy Materials and Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.
Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.
Zusammenfassung und AusblickSpeicher konnten zeigen, dass eine saisonale Speicherung von solarer Wärme
möglich ist, jedoch mit großen Speichervolumina. Durch die höheren Speicher-
dichten kann mit latenten, sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien
das Speichervolumen deutlich reduziert werden. Auch im Industriebereich kann
-
einsparungen ergeben. Mobile Anwendungen erfordern eine kompakte Bauweise
mit zugleich hohen Energiedichten, welche kompakte TES auf Basis von latenten,
sorptiven und thermochemischen Technologien erfüllen können. TES können auch
die Stabilität zu erhöhen.
Der zukünftige Einsatz von erneuerbaren Energien und die Steigerung der Energie-
-
gern zu senken und die langfristige Energieversorgung sicherzustellen. Dieser
Energiemix ist ohne TES nicht umsetzbar.
forschung. Bei Zeolith als Sorptionsspeicher, bzw. Zeolith als Teilprodukt in thermo-
chemischen Speichern sind allerdings bereits in den nächsten Jahren schnelle
Entwicklungsschritte zu marktnahen Produkten abzusehen.
Über den Mitgliederbereich auf www.eco.at gelangen Sie zu einer ausführlicheren Bearbeitung des Themas in einer exklusiven Langfassung.
TRL Technologieverfügbarkeitsgrade1 Funktionsprinzip2 Forschungen aufgrund möglicher Anwendungen3 Analytische Studien und Laborversuche4 Testen der Komponenten am Prüfstand5 Testen der Komponenten in Anwendungsumgebung6 Prototyp in Anwendungsumgebung (skaliert)7 Demonstrationsanlagen8 Einbau in bestehende Konzepte – Funktionstüchtigkeit9 System funktioniert und bereits optimiert – Funktionsnachweis
Warmwasser und Heizung bis ca. 60 °C
Glättung von Lastspitzen bis 100 °C
Prozessw
ärme bis c
a. 30
0 °C
wäh
rend des
Betriebs
9
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TRL
TRL
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Speicher - Technologie
Gruppe Type Farbe
SensibleFlüssig (H2O)Fest (Beton)
LatenteNatrium Acetat Trihydrat
SorptionZeolithSilikagel
ThermochemischeNatronlaugeZeolith / Salzhydrat
2035
2025
2015
Was
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Beto
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Nat
rium
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rat
Para
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Zeolith
Silikagel
Natronlauge
Zeolith / Salzhydrat
Wasser
BetonNatrium Acetat Trihydrat
Paraffin
Zeolith
Silikagel
Natronlauge
Zeolith / Salzhydrat
Was
serBe
ton
Nat
rium
Ace
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rihyd
rat
Para
ffin
Zeolith
Silikagel
Natronlauge
Zeolith / Salzhydrat
Natrium Acetat Trihydrat
Paraffin
Zeolith
Silikagel
Zeolith / Salzhydrat
Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbHReininghausstraße 13, A-8020 Graz
Green Tech Radar 1/2015der Eco World Styria
Thermische EnergiespeicherFunktionsweise, Forschungs- und EntwicklungsstandSensibel / Latent / Sorption / Thermochemisch
GEBÄUDE
NETZE
INDUSTR
IE
MOBIL
ITÄT
F&E-Zentren und UnternehmenNr. Institution Ansprechperson Website
1 Technische Universität Graz - Wärmetechnik DI Dr. Hermann Schranzhofer www.iwt.tugraz.at
2 AEE-INTEC Ing. Christian Fink www.aee-intec.at/
3 Joanneum Research - Ressources DI Dr. Reinhard Paddinger www.joanneum.at/resources.html
4 SOLID Dr. Christian Holter www.solid.at
5 Montanuni Leoben - Energieverbundtechnik Univ.-Prof. DI Dr. Thomas Kienberger http://evt.unileoben.ac.at
6 FIBAG DI Dr. Mario Müller
7 Land Steiermark DI Wolfgang Jilek www.verwaltung.steiermark.at/cms/beitrag/11684356/75932468/
9 Pink DI(FH) Werner Pink www.pink.co.at/
10 AIT - Solarthermische Systeme Mag. Christoph Zaunerwww.ait.ac.at/research-services/research-services-energy/solar-thermie/industrielle-forschung-solarthermie/
11 Energie Steiermark www.e-steiermark.com/konzern/projekte/Forschung.aspx
12 ASIC DI Dr. Bernhard Zettl www.asic.at/
13 TU Wien - Energietechnik und Thermodynamik Univ.-Prof. DI Dr. Andreas Werner www.iet.tuwien.ac.at/
Die unterschiedlichen Arten der Wärmespeicherung weisen unterschiedliche Ent-
wicklungsstufen auf, was sich auch im Technologieradar zeigt. Während sensible
Speichertechnologien einen schon sehr hohen Entwicklungsstand zeigen, nimmt
dieser bei latenten Wärmespeichern deutlich ab. Den größten Forschungsbedarf
weisen sorptive und thermochemische Speichertechnologien auf.
Im Bereich der Materialforschung werden bei PCMs neue Materialien mit einer
möglichst hohen Kristallisationswärme – im benötigten Temperaturbereich entspre-
sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien haben als Ziel, möglichst
große Sorptions- oder Reaktionswärmen zu erhalten und die Optimierung von
Zeolithen. Hier kann ein ganzheitlicher Ansatz, welcher Materialentwickler, Produ-
zenten und Speicherhersteller einschließt, zu neuen Speichermaterialien führen.
Im Bereich der Speicherkomponenten ist bei sensiblen Speichermaterialien die Ent-
wicklung im Bereich der Vakuumdämmung und Schichtladeeinheiten anzuführen.
Latente Speichersysteme weisen Optimierungsbedarf hinsichtlich des Wärmetrans-
ports und somit der Be- und Entladeleistung auf. Bei sorptiven und thermochemi-
schen Systemen stehen neue Speicher- und Reaktorkonzepte im Mittelpunkt.
oder die Integration von erneuerbaren Energieträgern als Hintergrund. Sensible
Erstellt durch: Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbH, Verfasser: Johann Koinegg, MSc
Mit freundlicher Unterstützung durch: Technische Universität Graz – Institut für Wärmetechnik
Technology Readiness Level bis 2035Mithilfe einer Expertenbefragung unter Forschungseinrichtungen und Unternehmen wurde die Technologieentwicklung unter Zugrundelegung des Konzeptes der „Technology
Readiness Level“ für ausgewählte Speichertechnologien für die nächsten 20 Jahre abgefragt. Diese Betrachtung erfolgt separat für die 4 Anwendungsbereiche Gebäude, Netze,
Industrie (Prozesswärme) und Mobilität.
Quellen Austrian Masterplan – Thermal Storage, PartB: Basic Document
Wärmespeicher, Andreas Hauer, Manfred Reuß, Stefan Hiebler, 2013, Frauenhofer IRB Verlag
A review on long-term sorption solar energy storage, K. Tsoukpoe, H. Liu, N. Le Pierre‘s, L. Luo, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.13, Issue9, December 2009
Laboratory Tests of Chemical Reactions and Prototype Sorption Storage Units, C. Bales, P. Gantenbein, D. Jaenig, H. Kerskes, K. Summer, M. Essen, R. Weber, IEA – SHC- Task32 Report B4 of Subtask B, January 2008
Development and characterusation of a new MgSO4-zeolite composite for long-term energy storage, S. Hongois, F. Kuznik, Ph. Stevens, J.-J. Roux, Solar Energy Materials and Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.
Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.
Zusammenfassung und AusblickSpeicher konnten zeigen, dass eine saisonale Speicherung von solarer Wärme
möglich ist, jedoch mit großen Speichervolumina. Durch die höheren Speicher-
dichten kann mit latenten, sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien
das Speichervolumen deutlich reduziert werden. Auch im Industriebereich kann
-
einsparungen ergeben. Mobile Anwendungen erfordern eine kompakte Bauweise
mit zugleich hohen Energiedichten, welche kompakte TES auf Basis von latenten,
sorptiven und thermochemischen Technologien erfüllen können. TES können auch
die Stabilität zu erhöhen.
Der zukünftige Einsatz von erneuerbaren Energien und die Steigerung der Energie-
-
gern zu senken und die langfristige Energieversorgung sicherzustellen. Dieser
Energiemix ist ohne TES nicht umsetzbar.
forschung. Bei Zeolith als Sorptionsspeicher, bzw. Zeolith als Teilprodukt in thermo-
chemischen Speichern sind allerdings bereits in den nächsten Jahren schnelle
Entwicklungsschritte zu marktnahen Produkten abzusehen.
Über den Mitgliederbereich auf www.eco.at gelangen Sie zu einer ausführlicheren Bearbeitung des Themas in einer exklusiven Langfassung.
TRL Technologieverfügbarkeitsgrade1 Funktionsprinzip2 Forschungen aufgrund möglicher Anwendungen3 Analytische Studien und Laborversuche4 Testen der Komponenten am Prüfstand5 Testen der Komponenten in Anwendungsumgebung6 Prototyp in Anwendungsumgebung (skaliert)7 Demonstrationsanlagen8 Einbau in bestehende Konzepte – Funktionstüchtigkeit9 System funktioniert und bereits optimiert – Funktionsnachweis
Warmwasser und Heizung bis ca. 60 °C
Glättung von Lastspitzen bis 100 °C
Prozessw
ärme bis c
a. 30
0 °C
wäh
rend des
Betriebs
9
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5
3
9 7 5 3
9
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3
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TRL
TRL
TRL
TRL
Speicher - Technologie
Gruppe Type Farbe
SensibleFlüssig (H2O)Fest (Beton)
LatenteNatrium Acetat Trihydrat
SorptionZeolithSilikagel
ThermochemischeNatronlaugeZeolith / Salzhydrat
2035
2025
2015
Was
ser
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Para
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Natronlauge
Zeolith / Salzhydrat
Wasser
BetonNatrium Acetat Trihydrat
Paraffin
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Natronlauge
Zeolith / Salzhydrat
Was
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rihyd
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Para
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Zeolith
Silikagel
Natronlauge
Zeolith / Salzhydrat
Natrium Acetat Trihydrat
Paraffin
Zeolith
Silikagel
Zeolith / Salzhydrat
Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbHReininghausstraße 13, A-8020 Graz
Green Tech Radar 1/2015der Eco World Styria
Thermische EnergiespeicherFunktionsweise, Forschungs- und EntwicklungsstandSensibel / Latent / Sorption / Thermochemisch
TECHNOLOGY READINESS LEVEL BIS 2035
Wärmende Vorräte: So heizt die Sommersonne auch im Winter einOb kurz oder lang gespeichert werden soll: Thermische Energiespeicher stellen sicher, dass gewonnene Energie auch zu einem späteren Zeitpunkt verfügbar ist. Aktuell ist die sensible Wärmespeicherung tonangebend, bis 2035 sollen latente, sorptive und thermochemische Systeme marktreif sein, wie der Blick auf das Radar der Eco World Styria zeigt.
Weil die Sonne in unseren Breitengraden im
Sommer länger scheint als im Winter, weil
sich in der Industrie oft Wärmequellen erschließen,
die bislang ungenutzt blieben, oder weil der Motor
eines Elektroautos weniger Wärme produziert, der
Wirkungsgrad der Batterie aber wie beim Verbren-
nungsmotor bei Kälte geringer ist: Keine Frage, die
Liste der Gründe, die für thermische Energiespei-
cher (TES) sprechen, scheint endlos. Die genannten
Beispiele zeigen deutlich, wie essenziell der TES-Ein-
satz jetzt schon ist bzw. wie unerlässlich er künftig
noch sein wird – im Wärme- wie im Kältebereich
gleicher maßen. „Hier geht es um eine Schlüssel -
technologie zur Steigerung der Effizienz sowie des
Anteils an regenerativer Energie in unseren
Gra
fik: E
co W
orld
Sty
ria
„Je mehr alternative Energieformen zum
Einsatz kommen, desto größer ist
die Bedeutung der Energiespeicherung.“
DI Dr. Hermann Schranzhofer, Institut für Wärmetechnik
an der TU Graz
Systemen“, sagt DI (FH) Werner Pink, Geschäfts-
führer der Pink GmbH. Sein Unternehmen bietet
Wasserwärmespeichersysteme an, die Energie
über mehrere Tage im Niedrigtemperaturbereich
(bis 100 Grad) puffern. Zudem forscht man an alter-
nativen Systemen wie Phasenwechselspeichern.
Das steirische Unternehmen zählt damit zu den
Innovatoren in Sachen TES und befindet sich im
Green Tech Valley in bester Gesellschaft. Denn auch
für Firmen wie S.O.L.I.D – Gesellschaft für Solarins-
tallation und Design oder Qpunkt GmbH sowie auf
wissenschaftlicher Seite für das Institut für Wärme-
technik der TU Graz oder das AEE – Institut für Nach-
haltige Technologien zählt das Thema der thermi-
schen Wärmespeicherung zum täglichen Brot.
Wasser, so die Fachleute unisono, ist aktuell das
tonangebende Speichermedium. Man spricht von
der sensiblen Wärmespeicherung, d. h., die Tem-
peratur des Wassers geht mit jener der zugeführ-
ten Energie einher. Allerdings bringt der Prozess
sensible Speicherverluste mit sich. Auch Beton
wird als Trägermaterial in dieser Technologiegrup-
pe im Gebäudebereich genutzt. „Wasser weist ei-
ne hohe Speicherkapazität auf und hat sich für
Einfamilienhäuser und im Bereich industrieller
Großanlagen als Speicher bewährt. Phasenwech-
selspeicher können kleiner gebaut werden, sind
aber oft nicht wirtschaftlich darstellbar“, sagt DI
Harald Blazek vom Großsolaranlagenspezialisten
SOLID. „Die Zukunft für Großspeicher wird
Weltweit einzigartig: der Hochdruck- und Hochtempera tur-speicher in Simmering
besonders im Fernwärmebereich die saisonale
Speicherung sein, wobei diese Solarerträge und
industrielle Abwärme im Sommer aufnehmen
und in der Heizsaison abgeben können.“
Die Frage nach der Speicherzeit Grundsätzlich geht es bei latenten TES-Systemen
darum, dass durch den Wechsel des Aggregatzu-
standes des Trägerstoffes Energie gebunden oder
freigesetzt wird. Überschüssige Energie (Wärme
oder Kälte) kann so dezentral gespeichert werden
und ist Monate später verfügbar, wobei dies auch
den Mitteltemperaturbereich (bis etwa 300 °C)
betrifft. Die latenten, sorptiven oder thermo-
chemischen Systeme arbeiten mit verschiedenen
Trägermaterialien: Dazu zählen unter anderem
Natrium Acetat Trihydrat und Paraffin bei latenten
Technologien, den Phasen wechselspeichern,
Zeolith und Silikagel bei sorptiven Systemen und
Natronlauge bzw. Zeolith/Salzhydrat bei thermo-
chemischen Technologien. „Die Vor- und Nachtei-
le der Systeme gegenüberzustellen, ist schwer“,
erklärt DI Dr. Hermann Schranzhofer vom Institut
für Wärmetechnik der TU Graz. „Erstens hat jede
Technologie starken Forschungscharakter und
zweitens sind zu viele Faktoren für die Bewertung
ausschlaggebend, um sie hier aufzuzählen. Was
man sagen kann, ist, dass die Einbindung ins
Gesamt energiesystem relevant ist. Ein Speicher
kann nur so gut sein, wie es das System zulässt.“
Das Radar der Eco World StyriaIm Green Tech Valley läuft die TES-Forschung auf
Hochtouren. „Derzeit werden im Rahmen des
EU-Projekts COMTES – Combined Development
of Compact Thermal Energy Storage Technolo-
gies –, saisonale solarthermische Speicher entwi-
ckelt. Zudem wird im national geförderten Projekt
,Tes4seT‘ – Thermal Energy Storage for Sustainable
Energy Technologies – an neuen Speichertechno-
logien für Mobilität und Industrie gearbeitet“, kon-
kretisiert Dr. Wim van Helden von AEE. Auch das
steirische Unternehmen Qpunkt beschäftigt sich
mit dem Einsatz von TES im mobilen Bereich.
Daher setzt Eco World Styria die Technologien in
den Fokus seines Green Tech Radars. Fachleute aus
13 Forschungs- und Entwicklungszentren wurden
um ihre Einschätzung gebeten. Das Resultat: Bei
den sensiblen Systemen wird sich die Beton- der
Wasserspeicherung in den meisten Bereichen an-
geglichen haben. Man darf sich zukünftig auf
neue Technologien einstellen, die die Wärmespei-
cherung revolutionieren werden. Welche das sind,
wurde im Green Tech Radar herausgearbeitet. In
jedem Fall ist es schön zu wissen, dass uns künftig
die Sommersonne auch im Winter wärmen wird.
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16 GREEN TECH MAGAZINE
Wolfgang Jileks Cartoon
Extremer Speed: der HyperloopUnglaublich: „Hyperloop“, der Hochgeschwindig-
keitszug des US-Unternehmens Elon Musk, schafft
es in 35 Minuten von Los Angeles nach San Francis-
co. Nun ist der Startschuss zum Bau der acht Kilo-
meter langen Teststrecke entlang der Interstate 5 in
Kalifornien gefallen. Die elektrisch betriebenen
Transportkapseln auf Luftkissen lassen bis zu 320
km/h zu. Einsteigen statt abheben heißt künftig die
Devise. www.teslamotors.com/sites/default/files/blog_images/hyperloop-alpha.pdf
Frischer Wind am EiffelturmDas Pariser Wahrzeichen wird zum Selbstversorger: Das US-
Unternehmen UGE hat ein spezielles Windenergiesystem über
der zweiten Etage des Eiffelturmes installiert, um damit die
darunter liegenden Restaurants und Shops mit Strom zu
versorgen. Eine Solaranlage bereitet das Warmwasser auf,
Regenwasser wird für die Toilettenspülungen gesammelt und
beleuchtet wird per LED. La Dame de Fer, wie die Einheimi-
schen ihren Turm nennen, präsentiert sich energietechnisch
also ganz in Grün! Oh, là, là! www.urbangreenenergy.com
Einfallsreich: Biogas aus vollen WindelnIn Deutschland fallen jährlich ca. 200.000 Tonnen Windel abfälle an. Ein Rohstoff
mit Potenzial? Absolut, dachten sich wohl die Wissenschaftler der Technischen
Hochschule Mittelhessen und entwickelten einen Versuchsreaktor zur
Methangewinnung. Bereits die ersten Versuche waren vielver-
sprechend. Nun sollen die Vorteile, die die Vergärung gegen-
über der Verbrennung hat, erforscht werden. Biogasprodukti-
on mit Zukunftspotenzial, denn der Rohstoff wird sicher nie
ausgehen. www.thm.de
Zukunft aus dem 4-D-DruckerDer US-Forscher Skylar Tibbits forscht an einem
4-D-Drucker, der 3-D gedruckte Objekte anleitet, sich
zu einem späteren Zeitpunkt selbst umzuformen.
Die Objekte bestehen aus intelligentem Material, das
unter bestimmten Bedingungen, z. B. bei Kontakt mit
Wasser, die Form ändert. Die Zeit für diesen „Ent-
faltungsprozess“ ist die vierte Dimension. So entste-
hen Möbel, die sich selbst zusammenbauen. https://architecture.mit.edu/faculty/skylar-tibbits
Wussten Sie’s?
Rend
erin
g: H
yper
Text
Tran
sfer
Pro
toco
l
Foto
: Fot
olia
.com
/cra
zyw
eb
Foto: Shutterstock/oksana2010
Foto: UGE International Ltd.