Forschungsaktivitäten im REZ

Wir begleiten den Transformationsprozess in der Energiewirtschaft. Dafür entwickeln wir Lösungen für eine vermehrt dezentrale Energieversorgungsstruktur, gestützt auf erneuerbaren Energien, Kraft-Wärme-Kopplung, Speicher- und Effizienztechnologien.

Unser Ansatz ist ganzheitlich und transdisziplinär. Wir entwickeln und realisieren dezentrale Energieerzeugungssysteme und arbeiten aktiv an der Verbesserung der Energieeffizienz. Dabei berücksichtigen und transferieren wir technische, betriebswirtschaftliche und gesellschaftliche Aspekte.

Neue Labore werden ständig in enger Abstimmung mit beteiligten Unternehmen entwickelt und realisiert, um eine praxisorientierte Ausbildung zu gewährleisten.

Forschungsprojekte am REZ

Titel: „EMSenQua“ Unternehmens- und mitarbeiterorientiertes Energiemanagement: Qualifizierung und Sensibilisierung für ganzheitliches Energiemanagement in KMU

Ziel: Unterstützung der Institutionalisierung von Energiemanagement in KMU anhand der Entwicklung und Umsetzung von Qualifizierungs- und Sensibilisierungsmaßnahmen inkl. der Unterstützung der beteiligten Unternehmen im Projekt bei Energieeffizienzmaßnahmen mit dem Ziel der der Umweltentlastung.

Projektbeschreibung

Die Steigerung von Energieeffizienz stellt für Deutschland ein bedeutsames Ziel dar, ökologische Nachhaltigkeit zu erwirken. Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) nehmen in diesem Zusammenhang eine Sonderstellung ein. KMU konstituieren das Rückgrat der wirtschaftlichen Struktur Deutschlands, sind wichtige Arbeitgeber und Ausbildungsstätten und spielen nicht zuletzt eine große Rolle für die Umweltentlastung infolge von Energieeffizienz-Maßnahmen.

Eine Vielzahl von Studien weist jedoch auf geringere Steigerungsraten der Energieeffizienz bei KMU im Vergleich zu Großunternehmen hin. Energiemanagement wird dagegen als ein wichtiges Mittel angesehen, um Energieeffizienz in Unternehmen zu etablieren und die Umsetzung von Maßnahmen voranzutreiben.

Energiemanagement stellt sich allgemein als schillernder Begriff in der Wissenschaft, Praxis und Lehre dar. Insbesondere im Kontext von KMU sollte Energiemanagement allerdings nicht synonym mit dem internationalen Standard für Energiemanagementsysteme ISO 50001 gedacht werden – Gerade für KMU ist eine Implementierung häufig keine praktikable oder angestrebte Option.

Wird Energiemanagement hingegen breiter verstanden als die Integration von Energieeffizienz in die Unternehmensstrategie, der Verwendung eines breiten Spektrums an Maßnahmen und die Einbeziehung bzw. Sensibilisierung der Mitarbeiter*innen, verdeutlicht sich der Nutzen für KMU und Umwelt unmittelbar.

Energiemanagement in KMU zu etablieren und sie dabei durch die Entwicklung von Qualifizierungs- und Sensibilisierungsmaßnahmen zu unterstützen, stellt das Ziel des Kooperations-Projekts „EMSenQua“ dar. Die Umsetzung erfolgt in einem sogenannten Reallabor bestehend aus den Wissenschaftspartnern des REZ der Hochschule Reutlingen, des EEP der Universität Stuttgart, der IHK Reutlingen und 6 Unternehmenspartnern aus der Region namentlich ADELHELM Kunststoffbeschichtungen GmbH, BKW Kälte-Wärme-Versorgungstechnik GmbH, Dorfbäckerei Tiefenbach, R. Windhösel GmbH + Co. KG, Schlegel Kälte- und Klimatechnik GmbH und WEINMANN Holzbausystemtechnik GmbH. Das Projekt wird zudem von Vertreter*innen der Handwerkskammer Reutlingen, der KlimaschutzAgentur Landkreis Reutlingen gGmbH und des IREES GmbH - Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien im Rahmen eines Sounding Boards unterstützt.

Das Projekt wird im Rahmen eines sogenannten Reallabors umgesetzt (Abb. 1). Als Reallabor (oder „living lab“) wird eine neuartige Kooperation zwischen Wissenschaft und Zivilgesellschaft bezeichnet, die das gegenseitige Lernen in einem experimentellen Umfeld ermöglicht. Die geplante Umsetzung des erfolgt in 3 Projektphasen mit jeweils unterschiedlichen Zielsetzungen für die beteiligten Partner. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die jeweiligen Aufgaben in den einzelnen Projektphasen. (Abb. 2)

Ergebnisse:

In kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) werden Energieeffizienz-Potentiale in geringerem Maße ausgeschöpft als in Großunternehmen. Zugleich bilden KMU den überwältigenden Anteil deutscher Unternehmen. Die Steigerung der Energieeffizienz verspricht einen substanziellen Beitrag zur Umweltentlastung. Energiemanagement wird gemeinhin als wesentlicher Treiber von Energieeffizienz-Maßnahmen in betrachtet.

Im Kontext von Unternehmen wird Energiemanagement üblicherweise synonym mit dem Energiemanagementstandard ISO 50001 betrachtet. Problematisch zeigt sich diese Perspektive mit Blick auf KMU, für die eine aufwändige Implementierung eines solchen System in den überwiegenden Fällen nicht infrage kommt.

Vor diesem Hintergrund darf sich eine Förderung von Energiemanagement in KMU jedoch nicht entmutigen lassen. Im Rahmen des wurde ein bedarfsgerechtes und an den Bedürfnissen von KMU orientierten Konzept von Energiemanagement für KMU entwickelt. Die Ausarbeitung erfolgte in einem sogenannten Reallabor, welchem gleichsam als Netzwerk die Ergebnisse des Projekts ko-produziert wurden.

Im Rahmen des Reallabors wurden jene Bausteine definiert, die Energiemanagement für KMU ausmachen. Sensibilität und Basiswissen ist für KMU unumgänglich in den Bereichen: 1. Motivation für Energieeffizienz & Klimaneutralität, 2. Organisation-Entscheiden-Verhalten, 3. Energie-Daten-Management und 4. Energieeffizienz-Maßnahmen (Querschnitt-Technologien). Den vier festgelegten Bausteinen wurden unterschiedliche Inhalte Schwerpunkte zugeordnet. Die Bausteine und Schwerpunkte wurden jeweils begründet und mit konkreten Lehr-, Lern- und Sensibilisierungsziele benannt. Parallel zur Festlegung der Bausteine und Schwerpunkte von Energiemanagement wurden Lehr-, Lern- und Sensibilisierungs-Materialien ausgearbeitet, bestehend aus Leitfäden und Checklisten. Die Ausarbeitung wurde jeweils mit Themen-Workshops parallel begleitet. Die entwickelten Lehr-, Lern- und Sensibilisierungs-Materialien wurden in und mit den Partnerunternehmen getestet. Alle Materialien stehen mit Abschluss des Projekts für die Verbreitung zur freien Verfügung.

Der zukünftige Beitrag zur Umweltentlastung hängt von der breiten Umsetzung außerhalb des Projektkontexts ab. Die Sensibilisierung und Qualifizierung für Energiemanagement schafft eine nachhaltige Energiesparkultur in KMU. Eine breite Anwendung des entwickelten Konzepts im Rahmen von moderierten Unternehmens-Netzwerken fördert die nachhaltige Befähigung von KMU Energieeffizienz zu planen und umzusetzen.

Dauer: 24 Monate, Start 03/2020

Fördergeber: Deutsche Bundestiftung Umwelt (DBU)

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Ansprechpersonen REZ: Prof. Dr. Sabine Löbbe (Leitung), Werner König M.A.

Titel: H2-Grid: Dezentrale netzdienliche Erzeugung von Grünem Wasserstoff

Modellregion grüner Wasserstoff - Leuchtturm H₂-Grid: Vernetzung von dezentraler Wasserstofferzeugung und Verbrauch

Übergeordnetes Projekt: Hy-FIVE, Modellregion grüner Wasserstoff

Ziel: Erprobung dezentraler netzdienlicher Konzepte zur Erzeugung von grünem Wasserstoff

Projektbeschreibung

Das Leuchtturmprojekt H₂-Grid erprobt dezentrale Konzepte und weist deren Funktion durch vernetzte Demonstratorsysteme in der Modellregion für eine ökologisch und ökonomisch effiziente Integration von Elektrolyseuren in Haushalte, Industriebetriebe (KMUs), Quartiere und Kommunen in einem Konzept entsprechend der Abbildung 1 nach.

In diesem Konzept wird der erzeugte Wasserstoff nicht verstromt, sondern an Abnehmer (Wasserstoffzug, Wasserstofftankstellen, ÖPNV, Industrie) in der Region vertrieben. Die beim Elektrolyseprozess entstehende Wärme wird über ein Wärmenetz genutzt, der entstehende Sauerstoff nach Bedarf einer direkten Nutzung zugeführt.

Die Innovation des Projekts besteht in der optimierten Betriebsführung durch ein sektorübergreifendes, prognosebasiertes Demandmanagement, das die Verfügbarkeit von grünem Strom einerseits und die Wasserstoff- und Wärmebedarfe andererseits berücksichtigt und so zu einem ökonomisch und ökologisch optimierten Betrieb führt.

Zusätzlich werden Aspekte wie Netzdienlichkeit des Anlagenbetriebs berücksichtigt.

Die Kooperationspartner bearbeiten die Fragestellungen zur lokalen und netzübergreifenden Erzeugung, der Speicherung und des Transports sowie der Nutzung des Wasserstoffs ebenso wie der Wärme. Die Auslegung und Steuerung erfolgt optimal im Sinne eines maximalen ökologischen und ökonomischen Nutzens.

Im Zuge des Projekts werden bei den Partnern Demonstratoren aufgebaut, in Betrieb genommen und betrieben. Dabei wird die gleichzeitig entwickelte digitale Plattform für den optimalen netzdienlichen Betrieb eingesetzt und damit erprobt und weiterentwickelt.

Projektpartner sind Stadtwerke Tübingen, Rottenburg, Mössingen, FairEnergie GmbH und FairNetz GmbH Reutlingen, die SÜLZLE-Gruppe sowie die Hochschule für Forst Rottenburg, die Technische Hochschule Ulm und die Hochschule Reutlingen.

Das Projekt H2-Grid ist Teil der Modellregion grüner Wasserstoff Hy-FIVE.

Dauer: 03.03.2022 – 28.02.2027

Fördergeber: Europäischer Fond für regionale Entwicklung und Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Thorsten Zenner, Prof. Dr. Gernot Schullerus

Das Klima RT-Lab wird durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg gefördert und gemeinsam mit Partnern der Wissenschaft, sowie aus Kommunalverwaltung und – wirtschaft durchgeführt.

Das Projekt RT-Klima-RT-LAB begleitet, unterstützt und erforscht den Transformationsprozess des Konzerns Stadt Reutlingen zur Klimaneutralität. Dazu werden Realexperimente in fünf klimarelevanten Handlungsfeldern in Tandemteams aus Forschung und Praxis durchgeführt. Ziel ist es, den Weg zur Klimaneutralität in der Stadtverwaltung und den kommunalen Unternehmen der Stadt zu verankern, den Institutionalisierungsprozess der Klimaneutralität zu erforschen und relevantes Transformationswissen abzuleiten.

Youtube: Klima-RT-LAB in drei Minuten erklärt

Ansprechperson: Prof. Dr. Sabine Löbbe