Diese Masterarbeit untersucht die Einflüsse der Energiewende auf Werksnetze wie Fernkälte für biotechnologische Prozess-Produktionsanlagen und Fernkälte im städtischen Bereich in der DACH-Region.
Klimakaltwasser spielt eine immer größere Rolle. Nicht nur als Medium für die Klimatisierung von Wohn- und Büroflächen aufgrund der globalen Erwärmung mit ihren wärmeren Sommermonaten. Auch für die Kühlung von Infrastrukturen wie Krankenhäuser, Server-Dienstleister oder für die biotechnologische Prozessindustrie.
Biotechnologische Betriebe haben nicht nur außerordentlich hohe Abnahmespitzen durch exotherme Prozesse mit zeitlich qualifizierten und streng definierten Abkühlzeiten, sondern ergänzend hohe Anforderungen an gleichmäßige, ebenso qualifizierte Raumluftbedingungen für Temperaturen und Feuchte. Damit ist das Einsparungspotential gerade in diesen Bereichen durch geeignete Maßnahmen besonders hoch.
Diese Arbeit analysiert die Auswirkungen der Energiewende im Hinblick auf Anpassungen zu thermodynamischen, elektrotechnischen, regelungstechnischen Themen. Sektoren- wie auch gewerkeübergreifende Zusammenhänge mit Fernkältenetzen fügen sich damit nahtlos in das Fachgebiet des Hochschullehrganges „Intelligente Energiesysteme“ ein.
Zielsetzung der Forschungsfragen ist die Betrachtung der Einflüsse der Energiewende. Zum Beispiel, ob die Investitionsbereitschaft der Kältenetzbetreiber in Energieeffizienzmaßnahmen wie u.a. Energiespeicher gestiegen ist und welche Strategien sich als erfolgreich zur Durchsetzung von Vorgaben an Kunden für (Nah-) und Fernkälte etablieren.
Mittels qualitativer Interviews mit Expertinnen und Experten der Branche und Auswertung nach Mayring werden Erkenntnisse zu den Herausforderungen und Chancen des nachhaltigen Anlagemanagements in Fernkältenetzen gewonnen.
Die Ergebnisse zeigen, dass Bemühungen und Investitionen durch die Energiewende gestiegen sind. Die Kooperation zwischen Kältenetzbetreibern und ihren Kunden wurde intensiviert gegenüber anfänglichen Zeiten, um Effizienzsteigerung zu erreichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit bieten wertvolle Handlungsempfehlungen zur nachhaltigen Optimierung von Kältenetzen im städtischen Bereich wie auch für industrielle, biotechnologische Prozess-Produktionsanlagen.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemstellung
- 1.2 Forschungsfragen
- 1.3 Methode
- 1.4 Aufbau der Arbeit
- 2 Theorie
- 2.1 Theorie, Konzepte, Begriffe
- 2.1.1 Kältebedarf
- 2.1.2 Energiewende
- 2.1.3 Fernkältenetz
- 2.1.4 Anergie
- 2.2 Thermodynamik und Kältemaschinen
- 2.2.1 Art der Verdichter für Kältemaschinen
- 2.2.2 Leistungszahl ESEER, EER
- 2.2.3 Turmwasser/Rückkühlanlagen
- 2.3 Kältenetze und Hydraulik
- 2.3.1 Hydraulischer Abgleich
- 2.3.2 Hydraulische Weichen, kleine Speicher
- 2.3.3 Technische Speicher oder Energiespeicher
- 2.4 Kältenetze und Stromversorgung bzw. Elektrotechnik
- 2.4.1 Stromqualität
- 2.4.2 Sektorkoppelung
- 2.4.3 Schwungradspeicher
- 2.5 Kältenetze und Automatisierung
- 2.1 Theorie, Konzepte, Begriffe
- 3 Empirie
- 3.1 Methodisches Vorgehen
- 3.2 Beschreibung des Untersuchungsgegenstandes
- 3.3 Datenpräsentation
- 3.4 Interviews
- 4 Ergebnisse
- 4.1 Dateninterpretation in Referenz zur ausgearbeiteten Literatur
- 4.2 Forschungsfrage/Kategorie 1
- 4.3 Forschungsfrage/Kategorie 2
- 4.4 Forschungsfrage/Kategorie 3
- 5 Fazit und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Energiewende auf den Betrieb von Fernkältenetzen im städtischen Bereich und in der Prozessindustrie. Es werden die Auswirkungen der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien auf die Energieeffizienz, die Investitionen in Energiespeicher und die Durchsetzung von Vorgaben an Kälteabnehmer analysiert.
- Auswirkungen der Energiewende auf den Betrieb von Kältemaschinen
- Investitionen in Energiespeicher und deren Einflussfaktoren
- Durchsetzung von Vorgaben an Kälteabnehmer (hydraulischer Abgleich, Rücklauftemperaturen)
- Optimierung der Energieeffizienz von Fernkältenetzen
- Rollen verschiedener Technologien (Wärmepumpen, Absorber, Speicher)
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung führt in die Problemstellung der energieeffizienten Kälteerzeugung und -bereitstellung ein, insbesondere im Kontext der Energiewende und des steigenden Kältebedarfs. Sie beschreibt die Herausforderungen in städtischen Versorgungsnetzen und der Prozessindustrie, wobei GMP-Vorgaben und Spitzenlasten für letztere besonders relevant sind. Die Forschungsfragen werden formuliert, und die angewandte Methode wird kurz skizziert.
2 Theorie: Dieses Kapitel liefert einen Überblick über relevante Theorien, Konzepte und Begriffe. Es behandelt den steigenden globalen Kältebedarf, die Ziele und Herausforderungen der Energiewende, die Funktionsweise von Fernkältenetzen, die Bedeutung der Anergie, sowie die technischen Aspekte von Kältemaschinen, Hydrauliksystemen und Automatisierungstechniken. Der Fokus liegt auf den Zusammenhängen zwischen diesen Aspekten und der Energieeffizienz.
3 Empirie: Der empirische Teil beschreibt die methodische Vorgehensweise, den Untersuchungsgegenstand und die Datenpräsentation. Die qualitative Forschungsmethode mit Experteninterviews und qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring wird detailliert erläutert. Der Untersuchungsgegenstand umfasst aktuelle Erfahrungen mit Fernkältenetzen in der DACH-Region.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Fokus dieser Arbeit über Fernkältenetze?
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Energiewende auf den Betrieb von Fernkältenetzen im städtischen Bereich und in der Prozessindustrie. Es werden die Auswirkungen der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien auf die Energieeffizienz, die Investitionen in Energiespeicher und die Durchsetzung von Vorgaben an Kälteabnehmer analysiert.
Welche Themenschwerpunkte werden behandelt?
Die Arbeit behandelt folgende Schwerpunkte:
- Auswirkungen der Energiewende auf den Betrieb von Kältemaschinen
- Investitionen in Energiespeicher und deren Einflussfaktoren
- Durchsetzung von Vorgaben an Kälteabnehmer (hydraulischer Abgleich, Rücklauftemperaturen)
- Optimierung der Energieeffizienz von Fernkältenetzen
- Rollen verschiedener Technologien (Wärmepumpen, Absorber, Speicher)
Was beinhaltet das Kapitel "Einleitung"?
Die Einleitung führt in die Problemstellung der energieeffizienten Kälteerzeugung und -bereitstellung ein, insbesondere im Kontext der Energiewende und des steigenden Kältebedarfs. Sie beschreibt die Herausforderungen in städtischen Versorgungsnetzen und der Prozessindustrie, wobei GMP-Vorgaben und Spitzenlasten für letztere besonders relevant sind. Die Forschungsfragen werden formuliert, und die angewandte Methode wird kurz skizziert.
Was beinhaltet das Kapitel "Theorie"?
Dieses Kapitel liefert einen Überblick über relevante Theorien, Konzepte und Begriffe. Es behandelt den steigenden globalen Kältebedarf, die Ziele und Herausforderungen der Energiewende, die Funktionsweise von Fernkältenetzen, die Bedeutung der Anergie, sowie die technischen Aspekte von Kältemaschinen, Hydrauliksystemen und Automatisierungstechniken. Der Fokus liegt auf den Zusammenhängen zwischen diesen Aspekten und der Energieeffizienz.
Was beinhaltet das Kapitel "Empirie"?
Der empirische Teil beschreibt die methodische Vorgehensweise, den Untersuchungsgegenstand und die Datenpräsentation. Die qualitative Forschungsmethode mit Experteninterviews und qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring wird detailliert erläutert. Der Untersuchungsgegenstand umfasst aktuelle Erfahrungen mit Fernkältenetzen in der DACH-Region.
Welche Themen werden in der Theorie im Bezug auf Kältenetze und Hydraulik behandelt?
Im Bereich Kältenetze und Hydraulik werden folgende Themen behandelt:
- Hydraulischer Abgleich
- Hydraulische Weichen, kleine Speicher
- Technische Speicher oder Energiespeicher
Welche Themen werden in der Theorie im Bezug auf Kältenetze und Elektrotechnik behandelt?
Im Bereich Kältenetze und Stromversorgung bzw. Elektrotechnik werden folgende Themen behandelt:
- Stromqualität
- Sektorkoppelung
- Schwungradspeicher
- Arbeit zitieren
- Angelika Fischer (Autor:in), 2024, Einflüsse der Energiewende auf Werksnetze wie Fernkälte, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1553115
