Zeitschrift EE

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2011-02: Solarthermie im Megawattsektor

Industrielle Prozesse

Abbildung 1: Membrandestillationsanlage (Quelle: Sebring Technology GmbH)

Die seit 2007 aufgebaute „Matrix für Energieeffizienz und Solare Prozesswärme für die Industrie“ ist eine frei zugängliche Datenbank, welche dem Anwender systematisiert Informationen zu Energie-Benchmarks, Effizienzpotentialen und Einbindungsmöglichkeiten von Solarer Prozesswärme in industrielle Prozesse zur Verfügung stellt. Das Expertensystem ist als Wiki-Web verfügbar und wird im Rahmen von mehreren Projekten weiterentwickelt.

Die MATRIX
Übergang zur „Energieeffizienz und Solaren Prozesswärme für die Industrie“

Von Christoph Brunner und Bettina Muster *

Im Zuge eines Projektes im Rahmen des IEA Task 33/IV – Solar Heat for Industrial Processes wurde ein Kompendium zur „Energieeffizienz und Solaren Prozesswärme für die Industrie“ in Form einer „Matrix“ entwickelt. Diese wurde auf Excel-Basis für die Industriesektoren Lebensmittel, Textil und Oberflächenbehandlung von Metallen und Kunststoffen bis zu einem definierten Ausmaß mit Informationen über den Sektor (Fließschema der Produktion, Temperaturniveaus der Prozesse, Benchmark-Daten, Möglichkeiten zur Integration von solarthermischen Systemen, Fallbeispiele von solarer Prozesswärme, …) befüllt. Diese „Matrix“ wurde so aufgebaut, dass auf der y-Achse verschiedene „unit-operations“ und auf der x-Achse die unterschiedlichen Industriesektoren bzw. diverse Untersektoren aufgetragen sind. Unter „unit-operations“ werden Prozesse definiert, wie zum Beispiel Waschen, Trocknen oder Pasteurisieren, die in verschiedenen Industriebranchen zu finden sind. Die „Matrix“ wurde vor allem für Solarexperten, Energieberater und Energiemanager entwickelt, mit welcher diese bei der Konzeptionierung von solaren Anlagen in der Industrie unterstützt werden. Dem Benutzer wird ein Überblick über Niedertemperaturprozesse (max. 250 °C) gegeben, auf denen aufbauend die Möglichkeiten der Anbindung von solarer Prozesswärme deutlich aufgezeigt werden. Die „Matrix“ wurde laufend weiter entwickelt und erweitert, wodurch sich schnell die Notwendigkeit einer besser kommunizierbaren Form gezeigt hat. Vor allem die Benutzerfreundlichkeit aber auch eine möglichst einfache Erweiterung und Bearbeitung der Datenbank durch einen möglichst großen Kreis von Anwendern waren Ziel eines Folgeprojektes. Darüber hinaus sollte eine weitere Verbreitung erreicht werden.
Aufgrund der Größe der Datenmenge und dem gewünschten einfacheren öffentlichen Zugang und damit einer sicheren und weiten Verbreitung wurde die bestehende Excel Datenbank in das System einer Wikipedia Homepage („wikiweb“) integriert. Die Datenbank ist im Internet unter der Adresse http://wiki.zero-emissions.at erreichbar. Dadurch wurde zum einen die geplante Erweiterung der „Matrix“ vereinfacht. Zum anderen konnte so eine schnelle Verbreitung der Ergebnisse durch den Zugang verschiedenster Nutzer über das Internet gewährleistet werden. Die Datenbank ist für jeden Nutzer frei zugänglich. Wenn Anwender Daten in die Datenbank integrieren wollen, müssen Benutzername und Passwort angefordert werden. Die Verwaltung der Zugangsdaten wird durch die Technische Universität Graz – Institut für Prozess und Partikeltechnik organisiert und in Zusammenarbeit mit der AEE INTEC wird die Überarbeitung und Freigabe der Wikiweb Beiträge durchgeführt. Damit können zum einen Änderungen und Erweiterungen durch angemeldete Benutzer vom Betreiber der Datenbank einfach nachverfolgt werden und zum anderen, wenn erforderlich, auch editiert werden. Weitere Informationen zur Nutzung, Erweiterung und Bearbeitung der Datenbank finden sich auf der Homepage der „Matrix“.
Die Datenbank soll laufend im Zuge von Projekten mit Daten auf Basis von durchgeführten Fallstudien erweitert werden. Zuletzt wurde sie im Sektor der Oberflächenbehandlung von Metallen und Kunststoffen weiter mit Informationen befüllt. Aus Literaturdaten, Produktionsdaten der Firmen, die in den Projekten untersucht werden, und bekannten Fallbeispielen wird das Expertensystem weiter mit spezifischen Daten hinsichtlich Energieeffizienzpotentialen, Benchmarkdaten, Einbindungsbeispielen von erneuerbaren Energieträgern und möglichen solaren Integrationskonzepten für die einzelnen Prozesse erweitert. Die Datenbank besteht mittlerweile aus 550 miteinander verlinkten Seiten und enthält etwa 1.200 Dokumente in Form von Tabellen, Grafiken oder Fließschemata (siehe Abbildung 2).
Im Rahmen des Projektes „Promise Application“ sind für die Integration von solarthermischen Systemen ebenso Daten für Businessmodelle entwickelt worden, um auch Finanzierungsmöglichkeiten für industrielle Solaranlagen zur Verfügung zu stellen und so den Solarexperten weiterführende Informationen gesammelt geben zu können.

Abbildung 2: Die Benutzeroberfläche der „Matrix“ im "Wikiweb"

Im Rahmen eines UNIDO Projekts, das die AEE INTEC in Kooperation mit der Technischen Universität Graz durchführt, wurde die „Matrix“ um einen zusätzlichen Aspekt erweitert. Dabei wird für die Lebensmittelindustrie ein Low-Carbon Programm entwickelt bei dem die Optimierung der industriellen Prozesse durch die Wiederverwertung der vermeintlichen Abfallstoffe in Energiequellen und/oder neuen Produkten im Mittelpunkt steht. Diese neuen Ansätze und dazu durchgeführten Fallstudien wurden in der neusten Version der „Matrix“ integriert.

*) DI Christoph Brunner ist Leiter des Bereichs „Industrielle Prozesse und Energiesysteme – IPE“ von AEE INTEC ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. )
DI
Bettina Muster ist Mitarbeiterin in des Bereichs „Industrielle Prozesse und Energiesysteme – IPE“ von AEE INTEC ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. ) [^]

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