Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGPEnergieautarke Produktionshallen mit Büroflächen – Machbarkeitsstudie TBI mit Fa. Hallenbau Stieblich
Herausforderung
Der Parameter "Energie" rückt aufgrund politischer, gesellschaftlicher und technischer Entwicklungen verstärkt in den Fokus von Unternehmen. In der Industrie kommen zahlreiche energieintensive Prozesse zum Einsatz, wodurch ein hoher Energiebedarf entsteht. Dieser Bedarf kann durch den Einsatz von erneuerbaren Energien und energieeffizienten Technologien reduziert werden. Die Senkung des Energiebedarfs ermöglicht Unternehmen, ihre Betriebskosten zu senken und gleichzeitig einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, verfolgen Unternehmen zunehmend das Ziel der weitgehenden Energieautarkie, indem sie ihren Energiebedarf mithilfe regenerativer Energiesysteme ergänzen.
Ziel
Bei der Planung von Fabrikhallen inklusive Bürogebäuden für Handwerk, Industrie und Gewerbe gewinnen intelligente Energielösungen an Bedeutung. Im Planungsprozess müssen alle Aspekte berücksichtigt werden, die zur Erreichung einer weitgehenden Energieautarkie beitragen können. Dazu gehören die Integration erneuerbarer Energien, die Optimierung der Gebäudehülle und die Einbindung energieeffizienter Technologien als Energieverbraucher im System.
Die Faktoren Energieumwandlung, -speicherung und -verbrauch bilden den Rahmen für den Energieübertragungsprozess. Diese Faktoren müssen sowohl qualitativ als auch quantitativ bewertet werden. Die qualitative Bewertung betrifft die Art und Qualität der umgewandelten, gespeicherten und verbrauchten Energie. Beispielsweise wird die Verwendung erneuerbarer Energien wie Sonnen- oder Windenergie als qualitativ hochwertiger angesehen als die Verwendung fossiler Brennstoffe. Die quantitative Bewertung bezieht sich auf die Menge der umgewandelten, gespeicherten und verbrauchten Energie. Dies kann durch die Messung des Energieverbrauchs in Kilowattstunden oder durch die Berechnung des Wirkungsgrads der Energieumwandlung erfolgen. Die Kombination beider Bewertungen gewährleistet, dass nicht nur ausreichend Energie übertragen wird oder im System vorhanden ist, sondern diese auch in Verbindung mit den entsprechenden Anlagen, Speichertechnologien und Verbrauchern steht.
Eine Standortanalyse auf Basis von meteorologischen Daten kann bei der Ermittlung der besten Standorte für ein Projekt äußerst hilfreich sein. Durch meteorologische Daten können durchschnittliche Niederschlagsmengen, Temperaturen und Windgeschwindigkeiten an einem bestimmten Standort ermittelt werden. Diese Informationen unterstützen die Entscheidung darüber, ob ein Standort für den Bau von Windkraftanlagen geeignet ist. Mithilfe von GIS-Daten kann die Sonneneinstrahlung an einem bestimmten Standort durch die Analyse von geografischen Informationen wie Höhenunterschieden, Bodenbeschaffenheit und Landnutzung ermittelt werden, um beispielsweise die Eignung für Photovoltaikanlagen zu unterstützen.
Die energetische Betrachtung kann mithilfe eines Planungswerkzeugs in Form einer Webapplikation erfolgen. Dies erleichtert den Weg zur Umsetzung einer weitgehenden energieautarken Fabrikhalle inklusive Bürogebäude.
Nutzen
Die Abhängigkeiten von fossilen Energieträgern können weitgehend gelöst und damit Energiekosten eingespart werden, sobald das Konzept der weitgehenden Energieautarkie in den Fokus von Unternehmen gerückt ist. Dies kann auch die Versorgungssicherheit erhöhen, da Preisschwankungen auf dem Energiemarkt Unternehmen weniger stark beeinflussen und sie weniger abhängig von externen Energieanbietern machen. Zudem kann der ökologische Fußabdruck des Unternehmens reduziert werden.