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Mein Name ist Ekanki Sharma. Ich komme aus einer kleinen, sehr schönen Stadt in Indien, Udaipur, und wuchs in einer Familie voller hochqualifizierter Akademiker auf. Dieses Umfeld inspirierte mich bei meiner Berufswahl sehr. Außerdem war ich schon immer von Wissenschaft und Technik fasziniert. Zunächst machte ich einen Bachelor-Abschluss in Elektronik und Kommunikationstechnik (ECE), gefolgt von zwei Master-Abschlüssen, einen in ECE mit Spezialisierung auf optische Netzwerke in Indien und einen in Elektronik, Elektrotechnik, Automatisierung und Signalverarbeitung (EEATS) mit Spezialisierung auf Systeme, Steuerung und IT in Frankreich. Danach war ich 4,5 Jahre lang Universitätsassistentin in der Smart Grids Gruppe am Institut für Vernetzte und Eingebettete Systeme der Universität Klagenfurt. Ich hielt mehrere Kurse im Zusammenhang mit intelligenten Stromnetzen und der Integration erneuerbarer Energien. Zusätzlich habe ich an der Fakultät für Informations- und Kommunikationstechnik promoviert. Mit dem Schwerpunkt auf der Erstellung von datengesteuerten Vorhersagemodellen für erneuerbare Energiesysteme sammelte ich Erfahrungen im Bereich der Energieinformatik. Ich hatte bereits großes Interesse an Technologien für erneuerbare Energien und die Arbeit an diesem Thema während meiner Promotion hat mich dazu veranlasst, weiter in diesem Bereich zu arbeiten und damit einen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele zu leisten.

Foto: AEE INTEC

Nach meinem akademischen Abschluss habe ich nun den ersten Schritt in meiner beruflichen Laufbahn getan und arbeite seit September 2021 bei AEE INTEC. Die Themen bei AEE INTEC entsprechen genau meinen Forschungsinteressen. Konkret arbeite ich als Senior Researcher in der Gruppe "Industrielle Systeme" am Projekt "Digitaler Energiezwilling" (DET) sowie an einigen anderen Projekten. Meine Arbeit konzentriert sich auf die Nutzung von Digitalisierung für die Dekarbonisierung von industriellen Energiesystemen. Die Mitarbeit im DET-Projekt gab mir die Möglichkeit, mein Wissen in Bezug auf Aspekte der Energieeffizienz aus der Perspektive industrieller Systeme zu erweitern und zu lernen, wie man solch ein großes Projekt leitet und mit den Partnern zusammenarbeitet. Von Anfang an habe ich mich in dem tollen Team von AEE INTEC wohl gefühlt - vor allem wegen der freundlichen Atmosphäre am Arbeitsplatz und der Hilfsbereitschaft der Kolleg*innen. Ich bin froh, von fachkundigen Kolleg*innen umgeben zu sein, die den Austausch wertvoller Ideen fördern.

Ekanki schreibt in ihrer Freizeit einen eigenen Food-Blog

Meine Freizeit verbringe ich gerne mit dem Hören von Podcasts, singen, kochen, backen, gärtnern, reisen und in der Natur. Ich lebe gerne hier in Österreich, die schönen Landschaften überall sind eine Augenweide. Neben meiner Tätigkeit als Wissenschaftlerin bin ich Food-Bloggerin und betreibe einen Instagram-Account zum Thema Kochen und Backen, auf dem ich die von mir kreierten Rezepte poste.

nt 01 | 2022 Flexibilisierung industrieller Energiesysteme

Saisonale Wärmespeicherung mit drei- bis viermal höherer Energiespeicherdichte als Wasser

Aufgrund ihres erheblichen Flexibilitäts- und Ausgleichspotentials werden Wärmespeichersysteme in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Integration von erneuerbaren Energiequellen und Abwärme spielen. Wärmespeichersysteme auf Basis von Feststoffsorption (thermo-chemische Energiespeicher) haben das Potenzial, drei- bis viermal höhere Energiedichten im Vergleich zu Wasserspeichern zu erreichen und können Energie effizient über einen langen Zeitraum saisonal speichern.

Foto: AEE INTEC

Weder vergleichbare nationale noch internationale Entwicklungen auf diesem Gebiet konnten bisher jedoch zur Markteinführung gelangen, und derzeit wird noch an niedrigen Technology Readiness Levels (TRL) gearbeitet. Um den Schritt von TRL 6 (Technology Demonstration) aus einem Vorgängerprojekt zu TRL 8 (System Development) machen zu können, kombiniert das Projekt FlexModul zahlreiche technologische Verbesserungen auf verschiedenen Ebenen. Dadurch soll Marktreife erreicht und national bzw. international eine technologische Vorreiterrolle übernommen werden. Der Schwerpunkt liegt auf Weiterentwicklungen auf Komponenten- und Systemebene, wobei insbesondere Modularität, Kompaktheit, Skalierbarkeit und Massenproduktionsfähigkeit im Vordergrund stehen. Die Investitionskosten sollen reduziert und die Anwendungsmöglichkeiten des Konzeptes maximiert werden. Optimierungen in den Bereichen Materialeinsatz, Systemkomplexität, Steuerung, Gebäudeintegration etc. sind ebenfalls wichtige Aspekte. Um die Anwendungsmöglichkeiten der Technologie zu zeigen, werden Arbeiten zur Untersuchung verschiedener Business Cases unter Berücksichtigung der technischen und wirtschaftlichen Performance des modularen Speicherkonzepts durchgeführt. Das optimierte System wird in zwei Anwendungsfällen demonstriert:

1) Saisonale Speicherung - Überschüssige Wärme von Photovoltaik- oder solarthermischer Anlagen wird saisonal gespeichert und somit der Eigenverbrauch von Solarenergie über das ganze Jahr erhöht, um fast 100 % erneuerbare Energieversorgung zu erreichen. Zur Demonstration wird der Speicher in ein Einfamilienhaus integriert und liefert Wärme für die Warmwasserbereitung und die Raumheizung.

2) Power-to-Heat (P2H)-Speicherung mit hoher Energiedichte als kostengünstige Alternative zu Batterien, um den Eigenverbrauch deutlich zu erhöhen. Der Speicher dient dem täglichen Ausgleich von Stromüberschüssen aus lokaler Photovoltaik und KWK im Hauben-Restaurant/Hotel "Steirereck" am Pogusch (Stmk.) und der Bereitstellung von Wärme für Warmwasser und Raumheizung.

Auftraggeber: Klima- und Energiefonds
Projektpartner: Energie Steiermark, TBH Ingenieur GmbH, GREENoneTEC Solarindustrie GmbH, Pink GmbH
Ansprechperson: Samuel Knabl, MSc., Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

nt 01 | 2022 Flexibilisierung industrieller Energiesysteme

AEE INTEC gewinnt Innovationspreis der Austrian Cooperative Research (ACR)

Im Oktober 2021 fand die jährliche ACR-Enquete in Wien statt. Generalsekretär im Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort Michael Esterl, Generalsekretär-Stellvertreterin der Wirtschaftskammer Österreichs Mariana Kühnel und ACR-Präsidentin Iris Filzwieser eröffneten den Abend und unterstrichen dabei den Nutzen und die Notwendigkeit von Forschung und Innovation für Klein- und Mittelbetriebe (KMU) in Österreich. Auch AEE INTEC leistet hier seit vielen Jahren einen maßgeblichen Beitrag. Umso mehr freut es uns, dass unser kooperatives Forschungsprojekt „MeQuSo“ (Methodenentwicklung einheitlicher Qualitätsnachweise für solarthermische Großanlagen) bei der nachfolgenden Preisverleihung den ACR-Innovationspreis gewinnen konnte.

Im Projekt MeQuSo wurde ein digitales Testverfahren für solarthermische Großanlagen namens D-CAT (Dynamic Collector Array-Test) entwickelt. Das Testverfahren, das auf einem Digitalen Zwilling basiert, kann auf solare Großanlagen von 100 bis mehrere 10 000 m² angewendet werden und läuft vollautomatisch und ohne Eingriff in die Anlagenregelung ab. D-CAT liefert Parameter zur Leistungsfähigkeit der Anlage, die im Wesentlichen mit dem Solar Keymark beziehungsweise den Parametern der ISO-Norm 9806, optische Eigenschaften, Wärmeverluste und Wärmeübergänge vergleichbar ist. Gegenüber Einzelkollektoren wurde der Test um die relevanten physikalischen Effekte in großen Kollektorfeldern erweitert. D-CAT liefert für Investor*innen, Anlagenbetreiber*innen, Planer*innen und Kollektorherstellunternehmen sichere und detaillierte Aussagen zum technischen Verhalten solarer Großanlagen. Das D-CAT Testverfahren wird im aktuellen Projekt HarvestIT zu einer Open Source Software weiterentwickelt, die detailliertes Performance- und Condition-Monitoring zum laufenden Anlagenbetrieb solarer Großanlagen liefert.

Die ausgezeichneten Ergebnisse stärken das Vertrauen in Solarthermie als verlässliche Technologie für Erneuerbare Wärme und leisten einen essentiellen Beitrag zu deren Marktdurchdringung. Österreichische KMU mit Technologieführerschaft in Kollektor- und Komponentenbau sowie Anlagenerrichtung und -regelung können direkt von diesen Ergebnissen profitieren. Mit diesen Aktivitäten fördert AEE INTEC die internationale Nutzung der Technologie Solarenergie, stärkt die Rolle österreichischer Unternehmen und liefert einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Integration erneuerbarer Energieträger in moderne Energiesysteme.

Weiterführende Informationen

Video zum Projekt https://youtu.be/FnHtiqNxBYI

ACR-Innovationspreis https://www.acr.ac.at/awards/innovationspreis/

Informationen zum Projekt https://www.aee-intec.at/mequso-methodikentwicklung-fuer-qualitaetsnachweise-solarthermischer-grossanlagenunter-realen-betriebsbedingungen-p185

Informationen zum aktuellen Nachfolgeprojekt HarvestIT https://www.collector-array-test.org

nt 01 | 2022 Flexibilisierung industrieller Energiesysteme

Klimaneutrale Stadtteilentwicklung

„Positive Energy Districts“ (PEDs) sind ein innovatives Konzept für die Entwicklung von Stadtteilen und Quartieren, das einen wichtigen Beitrag zu klimaneutraler Stadtentwicklung leisten kann. Das Grundprinzip eines PED besteht darin, in einem städtischen Gebiet bzw. einem Stadtteil mehr Energie zu erzeugen als zu verbrauchen. Außerdem soll der Stadtteil flexibel auf die Schwankungen des Energiemarktes reagieren können. Nach dem Willen der Europäischen Kommission sollen bis zum Jahr 2025 in Europa 100 PEDs entstehen. Um diese Stadtteile zu realisieren, muss einerseits die Energieeffizienz der Gebäude verbessert werden. Andererseits müssen lokale Energieflüsse durch die Nutzung von eventuellen Energieüberschüssen kaskadiert und für die Deckung des restlichen Energieverbrauchs CO₂-arme Energieerzeugungstechnologien eingesetzt werden.

Quelle: JPI Urban Europe

PEDs zielen per se nicht darauf ab, einen jährlichen Nettoüberschuss an Energie zu erzielen. Vielmehr sollen die Auswirkungen auf die Energienetze minimiert werden, indem Optionen für ein besseres Lastmanagement und einen erhöhten Eigenverbrauch vor Ort sowie Technologien für Kurz- und Langzeitspeicher und Energieflexibilität bereitgestellt werden. Intelligente Steuerungen und Nutzung von Energieflexibilitäten ermöglichen es, die Nachfrage mit der Produktion vor Ort so weit wie möglich in Einklang zu bringen.

Die Realisierung von PEDs benötigt eine multisektorale Herangehensweise. Erforderlich sind nicht nur innovative Gebäudetechnologien, sondern insbesondere auch neue Definitionen und Schlüsselkonzepte für die Konzeption von PEDs. Methoden, Tools und Technologien für die Planung und Umsetzung, Methoden für die Ex-Ante-Wirkungsabschätzung sowie das Ex-Post-Monitoring von PEDs, neue Organisations- und Geschäftsmodelle sowie Handlungsleitfäden für die Planung von PEDs sind dafür notwendig.

Hier setzt der IEA EBC Annex 83 an, der das Wissen und die Erfahrung der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft zu PEDs sammeln, systematisieren, synthetisieren und in einer für PraktikerInnen verständlichen Form aufbereiten wird. Durch das Projekt wird es führenden österreichischen Forschungseinrichtungen ermöglicht, die gewonnenen Erkenntnisse der internationalen Forschungsgemeinschaft in Bezug auf „Positive Energy Districts“ nutzbar zu machen.

Auftraggeber: Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie
Projektpartner: AEE INTEC, AIT Austrian Institute of Technology (Projektleitung),
Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH, Universität Innsbruck
Ansprechperson: Dipl.-Ing. Thomas Ramschak, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!