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Green Tech Magazinevon Eco World Styria

Ausgabe Mai 2015

Flying Services˜ Weltpremiere auf EXPO

˜ Wärmespeicher der Zukunft

˜ 1. Adresse für Rohstoffe

2 GREEN TECH MAGAZINE 3GREEN TECH MAGAZINE

Green-Tech-Märkte verdoppeln sich bis 2025

Mit Abstand der größte Leitmarkt in der Green-Tech- Branche ist die

Energieeffizienz. Aufgrund der starken Nachfrage nach „grünen“ Produkten,

Verfahren und Dienst leis tungen entfiel 2013 mit 825 Milliarden Euro rund ein Drittel

des gesamten Marktvolumens der Umwelttechnik und Ressourceneffizienz auf diese

Sparte. Am stärksten wachsende Leitmärkte für die Zeitspanne von 2013 bis 2025

sind die nachhaltige Mobilität (9,6 Prozent Zuwachsrate) sowie Rohstoff- und

Materialeffizienz (8,1 Prozent Zuwachsrate). www.rolandberger.de

Liebe Leserinnen und Leser!

Impressum: Medieninhaber und Herausgeber: Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbH, Reininghausstraße 13, 8020 Graz, Österreich, Tel.: +43 316 40 77 44-0, office@eco.at, www.eco.at. Inhalt und Projektleitung: Ursula Zach, Bernhard Puttinger | Produktion: Corporate Media Service GmbH, Münzgrabenstraße 84b, 8010 Graz, www.cm-service.at | Druck: Medienfabrik Graz GmbH, www.mfg.at

Flugroboter: Überflieger in Sachen Umweltservice

Der Pavillon, der atmet: Steirische Umwelttechnik auf der EXPO 2015

Vom Feld in den Tank: Biodieselforschung in Graz

Aufs zweite Leben programmiert: Steirische Re-Use-Projekte

EIT Raw Materials: Rohstoffnutzung der Zukunft

Thermische Wärmespeicherung im Fokus des Green Tech Radar

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Inhalt WorldNews

Willkommen im Green Tech Valley, dem Innovations-Hotspot für Energie- und

Umwelttechnik! Am Standort Steiermark fördert ein intensives Zusammenspiel von Wirtschaft und Wissenschaft das Wachstum durch Innova tion und ermöglicht die Entwick-lung von Spitzentechnologien für morgen.

Innovativ geht man in der Steiermark an den Traum vom Fliegen heran: Steirische Umwelt-technik-Unternehmen setzen auf Flugroboter als smarte „Überflieger“, um Deponien, Wälder und ganze Stadtteile zu vermessen, zu analy-sieren und wertvolle Daten zu ermitteln. Gesund geatmet wird auf der EXPO Mailand im Österreich-Pavillon „breathe austria“. Steiri-sche Wälder verwandeln sich in eine natürliche Klima anlage und die Grätzel-Zelle sorgt dafür, dass das außergewöhnliche Haus energietech-nisch aus dem Vollen schöpfen kann.

Internationale Spitzenforschung goes to: Steier mark! Mit der Montanuniversität Leoben in strategisch wichtiger Position treiben steiri-sche Unternehmen im Rahmen des Milliarden- Projekts „EIT KIC Rohstoffe“ die Entwicklung neuer, umweltfreundlicher Rohstoff- und Recycling-Technolo gien offensiv voran.

Richtig, die Steiermark heizt ein! Thermische Wärmespeicherung steht im Fokus des Green Tech Radars von Eco World Styria.

Wir wünschen Ihnen viel Freude und ein nach-haltiges Lesevergnügen mit der Frühjahrsaus-gabe des Green Tech Magazine!

Ihr Bernhard Puttinger und das Team der Eco World Styria

Mit Sonne oder (Draht-)Esel

Der Pionier der US-Greenstart-Szene und Al-Gore-Berater Mike Lin bringt grüne

Energie nach Afrika: Mit dem ReadySet seiner Firma Fenix International kann

überall auf der Welt ein Handy aufgeladen bzw. Energie erzeugt werden. Mit der Kraft

der Sonne, mit einem Fahrrad oder notfalls auch mit einem Esel, der eine Turbine dreht.

Die Finanzierung erfolgt über Mikrokredite. www.fenixintl.comFotos: Peter McCollough/Wired, Greenwheel, Fotolia.com/Alistair Cotton

EU wird zur Energie-Union

Mit der angestrebten Energieunion rückt das Thema der Entkopplung von fossiler

Energie noch stärker in den Fokus der EU-Politik. „Derzeit importiert die Europäische

Union 53 Prozent ihrer Energie“, erklärt die Präsidentin des Ökosozialen Forums Europa

Elisabeth Köstinger den Ist-Zustand. Die nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen ist Teil

der EU-Strategie, die die Wertschöpfung vom Rohstoff bis zum Endprodukt in der EU halten

will. Das Ziel ist ein gemeinsamer Energiemarkt innerhalb der EU. http://ec.europa.eu/

Foto: Shutterstock.com/taraki

In 25 Tagen um die Welt

Aufsehenerregend gestaltet sich das Unterfangen der beiden Schweizer Flugpioniere Bertrand

Piccard und André Borschberg: Sie lenken das Solarflugzeug „Solar Impulse 2“ ohne Treibstoff

rund um die Erde. 17.000 Solarzellen tragen das Karbonfaser-Flugzeug 35.000 Kilometer weit und

erzeugen eine Maximalgeschwindigkeit von 100 km/h. Das Vorzeigeprojekt beweist, wie saubere

Technologie die Welt verändern kann. Wir wünschen viel Glück! www.solarimpulse.comFoto: Solar Impulse/Anna Pizzolante_REZO.ch

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Nachhaltige Mobilität

Kreislaufwirtschaft

Nachhaltige Wasserwirtschaft

Rohsto�- und Materiale�zienz

Angaben in Mrd. Euro

Wachstumsratepro Jahr

Umweltfreundliche Erzeugung, Speicherung und Verteilung von Energie

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Foto: TEAM.BREATHE.AUSTRIA Foto: Fotolia.com/yashabaker

Foto: BDI Foto: Wien Energie/EHM

AT/28/014Bitte sammeln Sie Alt-

papier für das Recycling

5GREEN TECH MAGAZINEGREEN TECH MAGAZINE4

Das Institut für maschinelles Sehen und Darstellen

ist die einzige Forschungseinrichtung, die Com-

puter Grafik und Computer Vision unter einem

Dach vereint.

3-D-Software für effiziente Sanierung Beispiel für die dynamische Entwicklung rund um

das Thema UAV ist das Projekt HOTSPOTS, das im

Februar in Gleisdorf gestartet wurde. Das Ziel des

von Siemens gemeinsam mit dem Austrian Insti-

tute of Technology (AIT), dem AEE Intec Institut für

Nachhaltige Technologien und den Stadtwerken

Gleisdorf entwickelten Pilotprojekts ist es, erstmals

eine ganze Stadt thermisch zu analysieren, statt

wie bisher die Energie- und Wärmeverluste einzel-

ner Gebäude isoliert zu betrachten. Die Software

arbeitet mit Bildern, die im Überflug gesammelt

werden, erstellt ein dreidimensionales Modell, das

die Energieverluste sichtbar macht und die Effekte

verschiedener Sanierungsmaßnahmen simuliert.

Aus diesen Daten können schließlich die effizien-

testen Maßnahmenkombinationen errechnet

werden. Bis Ende 2015 werden auf diese Weise

sowohl der Energieverlust von Gleisdorf als auch

die CO2-Emissionen um 20 Prozent verringert wer-

den. „Wir wollen ein Instrument entwickeln, mit

dem Energieeffizienzmaßnahmen in den Prob-

lemzonen einer Stadt interaktiv ausgewählt

werden können“, ist DI Claudia Windisch, die Pro-

jektleiterin in der Forschungsabteilung von Sie-

mens begeistert. Optimiert werden kann damit

auch die Luftgüte einer Stadt. „Ein dreidimensio-

nales Luftgasschichtenmodell ermöglicht Auf-

schluss über die Luftgüte und die Ursachen der

Luftverschmutzung.

Deponien überblicken Nächstes Einsatzgebiet für die smarten „Überflie-

ger“: das Vermessen von Deponien und die Über-

wachung von Umweltprojekten. „Die Flugroboter

sind dafür das perfekte Tool“, sagt DI Dr. Arne

Ragoßnig, Geschäftsführer der UTC Umwelttech-

nik und Geoconsulting ZT GmbH. Die auf der

Deponie Frohnleiten erprobten Geräte erfassen

großflächig unwegsame und auch sicherheits-

technisch pro blematische Standorte lücken- und

mühelos. „Ihre geringe Flughöhe ermöglicht eine

bis auf drei Zentimeter exakte Flächen- und

Höhenvermessung und durch die gesamte Erfas-

sung der Oberfläche ergibt sich auch eine optima-

le Datengrundlage für deponiebauliche Planun-

gen“, erklärt der Umwelttechniker.

Flying Services: von Forst bis FassadenNeue innovative Technologien ermöglichen Ein-

satzgebiete wie Windkraft, Solaranlagen, Forstbe-

stände oder Hochspannungsleitungen. Das Grazer

Start-up wInterface nutzt die Messungen, um voll-

automatisch individuelle Wärmeschutzfassaden

herzustellen. „Festmeter“ ist auf präventives Forst-

monitoring spezialisiert. Gemeinsam mit Partnern

forscht das Team von Festmeter am Zentrum für

angewandte Technologie in Leoben an der Früher-

kennung von Waldschäden, etwa durch Borken-

käferbefall. Ein Pilotprojekt wurde mit Mayr-Meln-

hof, dem größten Privatforstbetrieb Österreichs,

umgesetzt. Mithilfe einer eigenen Software kann

der Gesundheitszustand des Waldes ermittelt und

kranke Bäume können frühzeitig erkannt werden.

Dadurch kann wirtschaftlicher Schaden minimiert

und die Planung von Forsteinsätzen unterstützt

werden. Eines ist also klar: Die Dienste der fliegen-

den Multitalente beflügeln neue grüne Geschäfts-

ideen und sind vielfältig einsetzbar.

Von der thermischen Sanierung über die Vermessung von Deponien bis zur Forst- Inspektion: Kleinste Flugroboter liefern smarte Informationen und eröffnen damit neue grüne Geschäftsmodelle.

D er Wunsch des Menschen zu fliegen und die

Welt aus der Perspektive eines Vogels zu

betrachten, wird mit einem speziellen Service von

„Unmanned Aerial Vehicles“ (UAVs) erreicht. Deren

Einsatz hat aber nichts mit der Sehnsucht nach

Freiheit zu tun. Es geht vielmehr um das dreidi-

mensionale Erfassen und Verstehen der Welt, wie

es innovative Bild- und Datenverarbeitungssoft-

ware heute möglich macht. „Wir wollen den Com-

putern das Sehen beibringen und mehr: Sie sollen

auch verstehen, was sie sehen. Sie sollen ein Bild

betrachten und dann darüber eine Geschichte

erzählen können. Das ist das langfristige Ziel, der

Heilige Gral der Computer Vision“, bringt es Univ.-

Prof. DI Dr. Horst Bischof, Vizerektor für Forschung

an der TU Graz, auf den Punkt. Er ist auch Gründer

der „Aerial Vision Group“, die vor sieben Jahren am

Institut für maschinelles Sehen und Darstellen

gegründet wurde. „Unser Thema ist es, autono-

men Flugplattformen Augen zu geben, Sehen zu

ermöglichen und dies in Projekten umzusetzen. “

Graz: Hotspot der Computer Vision Der Einsatz autonom fliegender Kleinstroboter er-

möglicht neue Services. Im Green Tech Valley

wurden schon in den 1980er-Jahren neue Techno-

logien erforscht, heute arbeiten globale Player

wie Microsoft oder Siemens in Graz in diesen

Bereichen. „Wir haben am Standort eine starke

Computer-Vision-Community“, analysiert Bischof.

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„Computern das Erkennen und Verstehen

von Bildern beizubringen, so wie es Menschen

können, ist das langfristige Ziel unserer

Forschung.“

Univ.-Prof. DI Dr. Horst Bischof, Vizerektor für Forschung, TU Graz

Inspektor Smart: Forscherinnen und Forscher der TU Graz bringen

den Micro Aerial Vehicles das Sehen und Verstehen bei.

Siemens-Pilotprojekt: Wärmebilder liefern die Basis für eine Software, die die optimale thermische Sanierung berechnet.

Steinbrüche, Bergpartien, Wälder, Deponien: intelligente Bildunterstützung als Schlüssel für neue Services

Computer Vision: Ganze Stadtteile werden im Überflug vermessen und Energieverluste im generier-ten 3-D-Modell dargestellt.

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Steirische Umwelttechnik mit Weltpremiere auf EXPO 2015Hier gehört nichts zum alten Eisen: Wiederverwenden heißt die Devise. Wie engagiert die globalen

Re-Use- und Repair-Ideen in der Steiermark umgesetzt werden, zeigen drei innovative und soziale Projekte.

Was macht man mit dem Bügeleisen, das

kalt bleibt, oder mit dem Handy, das

plötzlich keinen Ton mehr von sich gibt? Entsor-

gen? Zumindest nicht in der Steiermark, denn

hierzulande gibt es sinnvolle Alternativen zum

einfachen Wegwerfen.

Am Puls der Zeit sind die Repair Cafés, bei denen

vom Laptop bis zum Föhn alles wieder zum Leben

erweckt wird. Die Repair Cafés werden von einer

engagierten Gruppe geführt, die sich für die

Luft ist die Energieressource, die wir Menschen

am dringendsten brauchen, und ihre Reinheit

ist ein unglaublich wertvolles Gut, das es mehr zu

schätzen gilt. Die Initiatorinnen und Initiatoren

des Österreich-Pavillons auf der EXPO Mailand

haben es sich daher mit ihrem Projekt „breathe.

austria“ zur Aufgabe gemacht, Luft in ihrer Einzig-

artigkeit zu betonen: Vom 1. Mai bis 31. Oktober

2015 wird auf der Weltausstellung das Thema

„Feeding the Planet. Energy for Life“ im Mittel-

punkt stehen, der österreichische Beitrag kann

sich buchstäblich atmen lassen.

Energiegewinnung aus der SteiermarkAuf dem Areal von „breathe.austria“, das sich über

560 Quadratmeter erstreckt, wurden insgesamt

60 Bäume, die bis zu zwölf Meter hoch sind, ge-

pflanzt. In diesem Luftkraftwerk, das wie eine

natürliche Klimaanlage wirkt, wird Energie

„Der Pavillon ist ein Leucht­turmprojekt, durch das die

Innovationskraft der Steier­mark im Umwelt technik­bereich sichtbar wird. Die

EXPO ist die ideale Gelegen­heit, um Technologien aus der Steiermark einem weltweiten

Publikum zu präsentieren.“Wirtschaftslandesrat

Dr. Christian Buchmann, Land Steiermark

längere Nutzbarkeit von wertvollen Ressourcen

einsetzt und ihr Wissen und Können mit Interes-

sierten teilt. Die innovative Idee dazu stammt aus

Amsterdam und kam 2013 nach Graz.

DI (FH) Dietmar Hafner, ein Organisator der Repair

Cafés, ist von der Umsetzung sowie vom großen

freiwilligen Einsatz begeistert. „Der Helfer-Pool

wächst ständig, sodass heute ein ehrenamtlicher

Techniker fünf bis acht Besucher betreut. Durch-

schnittlich kommen 70 Personen zu den Cafés.“

Seit dem Beginn ist der Ablauf professioneller ge-

worden. Die Initiatorinnen und Initiatoren sind gut

vernetzt und geben Starthilfe für neue Repair Ca-

fés, in denen z. B. auch Fahrräder repariert werden.

Alles in einer BoxEine Initiative der Stadt Graz trägt den Re-Use- Ge-

danken sogar im Namen: die Re-Use Box. Dabei

handelt es sich um ein Sammelsystem, mit dessen

Hilfe funktionstüchtige Elektrogeräte, Sportartikel,

Textilien oder Bücher einem guten Zweck zuge-

führt werden. Die gespendeten Artikel werden ge-

prüft, gereinigt und anschließend wieder verkauft.

Die Stadt Graz stellt die Re-Use- Boxen gratis zur Verfügung: www.re-use.at

Ein Wald im urbanen Mikroklima wirkt als natürliche Klimaanlage.

Ein Luftkraftwerk sorgt auf der EXPO 2015 in Mailand dafür, dass die Besuche-rinnen und Besucher des Österreich-Pavillons inmitten der Stadthitze gesund durchatmen können. Dahinter steckt innovative steirische Technologie!

umweltfreundlich gewonnen. Die Technologie

stammt aus der Steiermark. Realisiert wird die na-

türliche Kühlung mithilfe einer Grätzel-Zelle von

SFL technologies und dem Forschungszentrum

FIBAG am Dach des Pavillons.

Die neue Glastechnologie basiert auf dem Prinzip

der Photosynthese und wird großflächig installiert.

„Es ist die momentan innovativste solare Energie-

lösung und stellt eine Weltneuheit dar“, erklärt

FIBAG-Vorstand DI Dr. Mario Müller. Federführend

für das Gesamtprojekt war Architekt Univ.-Prof. DI

(FH) Klaus K. Loenhart von der TU Graz: „Unser Pa-

villon ist der Prototyp für eine künftige Stadtpla-

nung, die sich die Fähigkeiten der Natur zunutze

macht. Unsere Vision ist: Mit zehn Prozent mehr

Ertrag aus natürlichen Klimaanlagen können wir

einen Temperaturanstieg von zwei Grad Celsius in

Folge des Klimawandels ausgleichen!“

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Let’s re-use it! Die PC-Spezialisten rund um Rüdiger Wetzl von Compuritas (Bild links) sowie die ehrenamtlich aktiven Technikerinnen und Techniker der Repair Cafés bringen alte Computer und Co. wieder auf Vordermann:www.compuritas.at www.repaircafe-graz.at

Aufs Erneuern programmiert

Den grünen Re-Use-Gedanken fördert auch das

Team rund um Rüdiger Wetzl von Compuritas. Das

Unternehmen setzt Altgeräte instand und gibt sie

kostengünstig an Schulen und gemeinnützige

Organisationen weiter. „Die IT-Landschaft ist von

einem sehr hohen Ressourcenverbrauch geprägt.

Es war und ist für uns ein Muss, nachhaltig tätig zu

werden“, sagt Mag. Wetzl. Der Erfolg gibt ihm recht.

Ausgezeichnet mit dem Klimaschutzpreis ist

Compuritas auf Expansionskurs.

Was bringt das Re-Use-Konzept? Eindeutig eine Win-win-Situation für alle Beteilig-

ten: Die Lebensdauer von Hardware wird durch

eine Reparatur um bis zu fünf Jahre verlängert. Ein

anschauliches Beispiel dafür ist der fest verbaute

Akku eines Mobiltelefons, der nur vom Hersteller

selbst repariert werden kann.

Re-Use wirkt! Im Vergleich zum Neukauf werden

550 Kilogramm CO2, also ein Flug von Graz nach

London, sowie 15 Kilogramm Chemikalien,

160 Kilogramm fossile Brennstoffe und 900 Liter

Wasser gespart.

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Rohstoffe direkt aus dem Tunnel

Auch untertags wird‘s grüner: Nachhaltiger Tunnelbau ist das Ziel des

Forschungsprojekts DRAGON, das von der EU im Zuge des 7th Framework-

Programms gefördert und von der Montanuniversität Leoben koordiniert wird.

Das Ziel ist die Steigerung der Ressourceneffizienz im Tunnelbau. Das scheinbar

wertlose Ausbruchmaterial ist eine wertvolle mineralische Ressource, die in

industriellen Produktionszyklen – z. B. als Baurohstoff oder als Industriemineral –

wiederverwendet wird. www.unileoben.ac.at, www.dragonproject.eu

3-D-Maßanzug für Gebäude

Das Grazer Startup wInterface nutzt neue Möglichkeiten der digitalen

Gebäudeaufnahme, um vollautomatisch individuelle Wärmeschutzfassaden

herzustellen„Hochauflösende 3-D-Scans der Gebäudeaußenflächen bilden die Basis für

die automatisierte Produktion maßgefertigter Dämmelemente“, so die Firmengründer

DI Wolfgang Winter und DI Dr. Ingo C. Riemenschneider. Herkömmliche Dämmsysteme

werden in Handarbeit schichtweise und direkt auf der Fassade hergestellt. Die

industrielle Vorfertigung ermöglicht konstant hohe Produktqualität, den einfachen

Rückbau und macht die europaweit längst notwendige, flächendeckende thermische

Sanierung von Gebäuden erst lukrativ. www.winterface.at

Innovation für den LED-Markt – besseres Licht, weniger Kosten

LED-Technologien haben den Lichtmarkt revolutioniert und ungeahnte Möglichkeiten eröffnet.

Intelligente Folienverbunde von ISOVOLTAIC AG erhöhen die Effizienz von LED-Leuchten durch

maximale diffuse Lichtreflexion. Jüngste Entwicklung: ICOREFLEX® Reflector-Filme, die den

Wirkungsgrad von LED-Leuchten deutlich erhöhen. Dank der größeren Lichtausbeute lassen sich

zudem Systemkosten sparen. ISOVOLTAIC erreicht mit ICOREFLEX® Reflexionswerte von über 98

Prozent! Weiteres Plus der Innovation: die Designvielfalt der LED-Leuchten. Es sind – ganz nach

Wunsch – unzählige individuelle Designs möglich. www.isovoltaic.com

Wie man Flammen in Form bringt

Der Grazer Wissenschaftler Fabrice Giuliani hat sich mit seinem Unternehmen

Combustion Bay One mit Sitz in Graz auf Verbrennungssysteme mit geringem

Treibstoffverbrauch spezialisiert. Wie kann man Öl, Erdgas und Kohle umweltschonend

verbrennen? Die Lösung sieht Giuliani in der pulsierten Verbrennung. Dieses Verfahren

erlaubt es, niedrig konzentriertes Gas umweltschonend und kostensparend zu

verbrennen. Möglich macht das ein neuartiger Hilfsbrenner, der durch akustische Signale

Flammen optimal einstellt und ihre Energie bündelt. www.CBOne.at

Erste grüne Großbrauerei in Göss

Durch und durch grün und völlig CO2-neutral: Die Brauerei Göss aus dem Heinekenkonzern

verfolgt eine zu 100 Prozent saubere Zukunft. Die Schlüsseltechnologie dazu liefert der

steirische Anlagenbauer BDI BioEnergy International AG. In der Biertrebervergärungsanlage

werden Brauereireststoffe wiederverwertet und als Energiequelle genutzt. 40 Prozent des

Wärmebedarfs werden vom benachbarten Holzverarbeitungsbetrieb gedeckt und 90 Prozent

der während des Brauprozesses entstehenden Abwärme zur Erhitzung des Wassers genützt.

Damit wird die weltweit erste „grüne Großbrauerei“ in Leoben-Göss (Steiermark) realisiert.

www.brauunion.at

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Wasser marsch durchs Einrohr

Next Level im Sanitärbereich: Die FMC Technology aus Sinabelkirchen/Steiermark hat

ein Einrohrsystem entwickelt, das Wasser spart (60 Prozent) und Energie- sowie Instal-

lationskosten senkt. Großes Potenzial für das Fluid-Management- &-Control-System sieht

Gründer Christian Fuchs in hygienisch sensiblen Bereichen wie etwa in Krankenhäusern,

Schulen oder Sportstätten. FMC ist mit allen Energieerzeugungssystemen zur Warmwasser-

aufbereitung kompatibel. www.fmctechnologies.com Foto

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ferroDECONT: Sauberes Wasser

Das neue ferroDECONT-Verfahren, ein innovativer fest-flüssiger

Wirbelschichtprozess zur Behandlung von Wässern, die mit

Schwermetallen belastet sind, sorgt für eine saubere Abwasserbehandlung.

Das Ziel des jungen Spin-off-Unternehmens der Montanuniversität Leoben

ferroDECONT ist klar: giftige Abwässer ohne toxikologisch bedenkliche

Chemikalien reinigen und stofflich verwerten. Gelingen kann das durch

nullwertige Eisenpartikel. www.ferrodecont.atFoto

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Weltweit erstes Gezeitenlagunen-Kraftwerk

In der Swansea-Bucht in Wales entsteht das erste Gezeitenlagunen-Wasserkraftwerk

der Welt. Die ANDRITZ HYDRO aus Weiz, führender Anlagenbauer für Wasserkraft-

werke, liefert dafür die Ausrüstung. Das Gezeitenlagunen-Wasserkraftwerk wird in der

Severn-Mündung errichtet und versorgt mehr als 155.000 Haushalte mit erneuerbarer

Energie. Die Einsparung an CO2 beträgt 236.000 Tonnen pro Jahr. Der Start des

kommerziellen Betriebs ist für 2019 geplant. www.andritz.comFoto

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EIT Raw Materials: Rohstoffnutzung der Zukunft

(Innovationen für die metallurgische Industrie)

wurde im Rahmen des Start-ups UrbanGold

GmbH eine neue Technologie für die marktfähige

Rückgewinnung von Gold, Silber, Platin, Kupfer

und anderen Wert- und Sondermetallen aus Elek-

tronikschrotten entwickelt. Die Umsetzung einer

ersten Anlage für den österreichischen Markt

steht auf der Startrampe. Das Recycling urbaner

Rohstoffe („Urban Mining“) hat Zukunft, denn

allein ein Smartphone enthält an die 50 verschie-

dene Metalle. Die Rückgewinnung dieser Metalle

ist zudem ressourcenschonender als der primäre

Bergbau.

Rohstoffe aus Schlacken Bereits fixiert ist auch ein Projekt, das die Montan-

uni Leoben gemeinsam mit dem Unternehmen

„ARP Aufbereitung, Recycling und Prüftechnik“

sowie internationalen Partnern umsetzt und sich

der Rückgewinnung von Rohstoffen aus Schla-

cken widmet. Österreichische Projekte wie „Land-

fill Mining Austria“ mit der Pilotregion in der Stei-

ermark oder die „Rohstoffrückgewinnung aus

Betonbruchmaterial für den Einsatz in Infra-

struktur bauten“ werden in die „EIT Raw Materials“

integriert, wie Alfred Maier erklärt. In Leoben ist

außerdem das „Regional Innovation Centre Raw

Materials for the East- and South-East of Europa“

im Entstehen: die Schnittstelle aller Aktivitäten

innerhalb der Rohstoffstrategie für Ost- und

Südosteuropa, in die insgesamt 16 Staaten und

50 Partner involviert sind.

Innovationskapazität steigern Das Ziel des EIT ist es – ähnlich dem amerikanischen

MIT (Massachusetts Institute of Technology) –,

die Innovationskapazität in der EU zu steigern.

Exzellente Köpfe aus der Wissenschaft werden mit

innovativen Unternehmen vernetzt. Finanziert

wird das EIT vom EU-Programm HORIZON 2020

mit mehr als 2,7 Milliarden Euro. Die Werkzeuge

des EIT sind Wissens- und Innovationsgemein-

schaften, kurz KICs, die im Wettbewerb vergeben

werden. Zu den drei KICs im Bereich Klimawandel

(„Climate“), Energie („InnoEnergy“) und Informa-

tions- und Kommunikationstechnologien („ICT

Labs“) sind 2015 zwei neue KICs dazugekommen:

die „EIT Health“ und die „EIT Raw Materials“.

Weiterführende Information: http://eit.europa.eu/

eit-community/eit-raw-materials

Katharina Resch ist eine innovative Querdenkerin. „Für mich ist es wichtig, mich mit den Forschungs-themen identifizieren zu können. Ich denke auch, dass das ein Garant für Freude und somit für Erfolg ist.“ Schon als Studentin hat sie am Polymer Competence Center Leoben Einblick in die Forschung bekommen. „Die Arbeit im Labor, das Tüfteln und Recherchieren habe ich geliebt.“

Sie forschen im Bereich „Green Engineering mit Kunststoffen“. Was ist das konkret? Sehr anschaulich wird die Kunststoffforschung für energietechnologische Anwendungen am Beispiel der thermotropen Materialien für Glas-fassaden. Wir wollen ein Material entwickeln, das verhindert, dass sich Gebäude mit Glasfas-sade bei starker Sonneneinstrahlung zu sehr erwärmen. Hintergrund ist, dass in Ländern wie den USA mehr Energie zur Kühlung von Häusern verbraucht wird als zum Heizen im Winter.

Welche Eigenschaften haben die thermo- tropen Materialien, die die Überhitzung von Gebäuden verhindern könnten?

Das neuartige Material, an dem wir forschen, soll im Normalfall transparent sein, ab einer bestimmten Temperatur aber opak werden und somit Licht reflektieren. Materialien, die sich selbst vor übermäßiger Einstrahlung schützen, braucht man auch andernorts, beispielsweise bei Sonnenkollektoren. Drei Jahre lang haben wir 20 Kunststoffe und 70 Partikel systematisch getestet. Die Folien werden erzeugt, dann der Sonne ausgesetzt. Dann messen wir ihre physi-kalischen Parameter. Es geht immer auch darum zu zeigen, dass die Ideen umsetzbar sind. Das ist mir wichtig, denn ich forsche zu 100 Prozent aus der Motivation heraus, die Welt lebenswerter und grüner zu machen. Die Nachhaltigkeit in all ihren Facetten ist mir seit jeher ein Herzensan-liegen.

Sie kommen gerade von einem Forschungs-aufenthalt in den USA zurück. Welchen Stellen-wert hat das Green Tech Valley für Sie?Die Steiermark gehört in jedem Fall weltweit zu den Spitzenreitern im Bereich der Forschung, aber auch beim Einsatz grüner Technologien.

THERMOTROPE MATERIALIEN FÜR GLASFASSADENDr. Katharina Resch ist Assistenz-professorin am Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe an der Montanuniversität Leoben.

GREEN TECH MAGAZINE

Vom neuartigen Verfahren für das Recycling urbaner Rohstoffe bis zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus Schlacken: Heimische Unternehmen nützen ihre Position im „EIT Raw Materials“, der größten Wissens- und Innovationsgemeinschaft Europas, und treiben neue umweltfreundliche Rohstofftechnologien voran.

Ende 2014 gab das EIT (Europäisches Institut

für Innovation und Technologie) grünes Licht

für das weltweit größte Rohstoffkonsortium – kurz

„EIT Raw Materials“. Bereits 2015 lässt sich Span-

nendes aus der Welt der Rohstoffe berichten. Das

internationale Konsortium besteht aus 62 Kern-

partnern, darunter die Montanuniversität Leoben

und die steirische INTECO special melting techno-

logies GmbH. In den kommenden sieben Jahren

werden im Rahmen der „EIT Raw Materials“ neue

Verfahren und Produkte für die nachhaltige Erkun-

dung, Gewinnung und Verarbeitung von Rohstof-

fen ebenso wie für Recycling und Substitution von

Rohstoffen entwickelt. Die von der Montanuniver-

sität konzipierte „Rohstoff-Strategie für Ost- und

Südosteuropa“ soll langfristig mithelfen, die Ver-

sorgung der EU mit Rohstoffen zu sichern. „Für uns

bestätigt sich der Wert des sich gerade formieren-

den Netzwerks aber schon jetzt“, sagt DI Dr. Alfred

Maier, International Affairs Manager an der Mon-

tanuni versität Leoben.

Elektroschrott als GoldgrubeGemeinsam mit der INTECO special melting tech-

nologies GmbH aus Bruck an der Mur (Weltmarkt-

führer im Bereich der Sondermetallurgie) und

dem Unternehmen METTOP GmbH aus Leoben

Die Montanuniversität Leoben richtet ein regionales Rohstoff-Innovationszentrum für Ost- und Südosteuropa ein.

Green TalentsForscherin im Porträt

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12 GREEN TECH MAGAZINE 13GREEN TECH MAGAZINE

Vom Feld in den Tank

GREEN LIFESTYLE

Bis 2020 müssen zehn Prozent erneuerbare Treibstoffe auf dem Markt sein, die innerhalb ihres Lebenszyklus mindestens 50 Prozent weniger Treibhausgas-Emissionen verursachen als Benzin oder Diesel. Nach Berechnungen der JOANNEUM RESEARCH spart in Österreich erzeugter Biodiesel bereits 58 Prozent an Treibhausgas-Emissionen.

Ein innovatives Beispiel für die Biodieselproduktion: die Biodieselanlage Le Havre (Frankreich/ Estener) des Unternehmens BDI aus Graz

Im Jänner 2015 fiel in Brüssel der Startschuss

zum EU-Projekt „Improving the sustainability of

fatty acid methyl esters (FAME = Biodiesel)“. Die

Kommission gab eine Untersuchung in Auftrag,

die Maßnahmen zur Verbesserung der Nachhal-

tigkeit im Lebenszyklus der Biodieselerzeugung

hervorbringen soll. Die europäische und nationale

Gesetzgebung sieht in der Renewable Energy

Directive (RED) und Fuel Quality Directive (FQD)

vor, dass bis 2020 zehn Prozent erneuerbare Treib-

stoffe auf dem Markt sein müssen, die im Lebens-

zyklus im Vergleich zu Benzin und Diesel mindes-

tens 35 Prozent Treibhausgasemissionen einspa-

ren. Ab 2017 sind mindestens 50 Prozent

vorgeschrieben. Das Einsparungspotenzial hängt

massiv vom Rohstoff ab: In Österreich liegen Pflan-

zenöle unter 50 Prozent, Reststoffe wie Altspeiseöl

und Tierfett mit 58 Prozent deutlich darüber.

Stand der DingeStatus quo in Europa ist, dass Biodiesel aus pflanz-

lichen Ölen derzeit die 50-prozentige Reduktion

„Wir arbeiten ständig an der Verbesserung der Biodieselanlagen

und hinterfragen landwirtschaftliche

Anbaumethoden sowie neue Ölpflanzen.“

DI Dr. Gerfried Jungmeier, JOANNEUM RESEARCH

Jakob Lederer, begeisterter Skifahrer und studierter

Maschinenbauer aus Graz, „möbelt“ ausrangierte Ski

und Snowboards auf. Selbst der sportliche Aspekt bleibt in

seinen Möbelstücken erhalten: Das elastische Material

bietet ein ergonomisches Sitzgefühl, gibt beim Hinsetzen

leicht nach und regt so die Rückenmuskulatur an. Verwertet

wird, dem Up-Cycling-Trend folgend, von Jakob Lederer das

gesamte Sportgerät – von der kleinsten Schraube bis zur

Skibindung. So gibt es neben Sonnenliegen, Tischen und

kultigen Hockern auch Skistockkleiderhaken als witzige

Designobjekte. Und damit aus allen Ideen einzigartige

Möbelstücke werden können, sind Skispenden immer

willkommen! www.skimoebel.at

Bioschuh in Bestform

Einen nachhaltigen

Weg hat Legero

eingeschlagen: Mit der

Präsentation der Marke

VIOS im Sommer 2016

kommt der Grazer

Schuhhersteller seinem

hehren Ziel, einen voll-

ständig abbaubaren

und nachhaltig produ-

zierten Schuh für Groß und Klein auf den Markt zu

bringen, einen riesigen Schritt näher. Vom rein

pflanzlich gegerbten Leder bis zum biologisch

abbaubaren Schuhband wird die gesamte Pro-

duktionskette auf Nachhaltigkeit geprüft sein. Ein

aufwendiger Vorgang, wie Stefanie Stolitzka,

Tochter des Eigentümers, erzählt, aber: „Durch die

Kombination von traditionellem Handwerk, Inno-

vation und den höchsten nachhaltigen Standards

entwickeln wir uns stetig weiter.“ Übrigens: Die

Kleinen haben’s gut. Für sie gibt’s bereits erste

Modelle im Fabriksverkauf (Graz). www.vios.at

Auf Ski- Möbel abgefahren

an Treibhausgasemissionen nicht erreicht. Um die

Werte bewerkstelligen zu können, braucht es ge-

eignete Maßnahmen. Gemeinsam mit BDI – Bio-

Energy International AG, ALTERRA (Wageningen

UR), Wageningen University (Wageningen UR) und

Fraunhofer UMSICHT untersucht die JOANNEUM

RESEARCH nun zehn Möglichkeiten, die Nachhal-

tigkeit von Biodiesel zu verbessern: vom Anbau der

Rohstoffe über deren Verarbeitung bis zur Trans-

portdienstleistung – wobei jeder Produktions-

schritt hinsichtlich der Treibhausgas emissionen in

einer Swot-Analyse bewertet wird und die wesent-

lichen Ergebnisse in „Fact Sheets“ präsentiert

werden. „Der Fokus unserer Arbeit liegt auf der

Strom- und Wärmeversorgung sowie dem Einsatz

von Methanol“, erklärt Projektleiter DI Dr. Gerfried

Jungmeier von RESOURCES – Institut für Wasser,

Energie und Nachhaltigkeit der JOANNEUM

RESEARCH. Er betont, „dass das Projekt einmal

mehr zeigt, wie sehr die steirischen Kompetenzen

bei der Biodieselerzeugung und der Nachhaltig-

keitsbewertung europaweit geschätzt werden“.

Foto: BDI

Foto

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NEU

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Aus der Bremse kommt die Kraft

Was ist rot, lässt jede Bergwertung zum Spaziergang werden und ist auf (nahe-

zu) jedes Fahrrad montierbar? Genau, das Copenhagen Wheel: Ein smartes

(Hinter-)Rad, in dem ein kleiner, akkubetriebener Motor steckt. Einmal aufgeladen,

tritt man damit gut 50 Kilometer oder vier Stunden lang entspannt in die Pedale. Ein

spezielles Feature wandelt zudem die kinetische Energie, die beim Bremsen frei wird,

in Strom um und speist damit zusätzlich den Motor (ähnlich dem „Kinetic Energy

Recovery Stystem“ der Formel 1). Weiters lässt sich das Rad per App mit dem Smart-

phone verbinden, sodass sämtliche Radfahrdaten aufgezeichnet werden können.

Das E-Bike gibt‘s bei Superpedestrian um 1.000 Euro auf Vorbestellung.

www.superpedestrian.com

In Papier gewickelt

Handy- und Laptoptaschen sind die Leidenschaft des Grazer Start-up-

Unternehmens mapbagrag. Die drei innovativen Köpfe Angelika, Florian

und Sandra entwerfen und produzieren gemeinsam mit „Jugend am Werk“

Hüllen für Mobilgeräte aus wasser- und reißfestem Papier. Aufgedruckt wird

jedes Wunschmotiv. Die mapbags sind zu 100 Prozent recyclebar und

können bei 30 Grad gewaschen werden. Ein kleines solares

Kraftwerk für unterwegs ist das „Mapbagrag aide“: Das Starterkit

von Changers lädt bei ausreichend Sonnenlicht Handys,

Kameras, Tablets, Taschenlampen und andere Geräte in

kürzester Zeit auf. www.mapbagrag.com

Foto

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Foto: mapbagrag (2)

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14 GREEN TECH MAGAZINE 15GREEN TECH MAGAZINE

GEBÄUDE

NETZE

INDUSTR

IE

MOBIL

ITÄT

F&E-Zentren und UnternehmenNr. Institution Ansprechperson Website

1 Technische Universität Graz - Wärmetechnik DI Dr. Hermann Schranzhofer www.iwt.tugraz.at

2 AEE-INTEC Ing. Christian Fink www.aee-intec.at/

3 Joanneum Research - Ressources DI Dr. Reinhard Paddinger www.joanneum.at/resources.html

4 SOLID Dr. Christian Holter www.solid.at

5 Montanuni Leoben - Energieverbundtechnik Univ.-Prof. DI Dr. Thomas Kienberger http://evt.unileoben.ac.at

6 FIBAG DI Dr. Mario Müller

7 Land Steiermark DI Wolfgang Jilek www.verwaltung.steiermark.at/cms/beitrag/11684356/75932468/

9 Pink DI(FH) Werner Pink www.pink.co.at/

10 AIT - Solarthermische Systeme Mag. Christoph Zaunerwww.ait.ac.at/research-services/research-services-energy/solar-thermie/industrielle-forschung-solarthermie/

11 Energie Steiermark www.e-steiermark.com/konzern/projekte/Forschung.aspx

12 ASIC DI Dr. Bernhard Zettl www.asic.at/

13 TU Wien - Energietechnik und Thermodynamik Univ.-Prof. DI Dr. Andreas Werner www.iet.tuwien.ac.at/

Die unterschiedlichen Arten der Wärmespeicherung weisen unterschiedliche Ent-

wicklungsstufen auf, was sich auch im Technologieradar zeigt. Während sensible

Speichertechnologien einen schon sehr hohen Entwicklungsstand zeigen, nimmt

dieser bei latenten Wärmespeichern deutlich ab. Den größten Forschungsbedarf

weisen sorptive und thermochemische Speichertechnologien auf.

Im Bereich der Materialforschung werden bei PCMs neue Materialien mit einer

möglichst hohen Kristallisationswärme – im benötigten Temperaturbereich entspre-

sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien haben als Ziel, möglichst

große Sorptions- oder Reaktionswärmen zu erhalten und die Optimierung von

Zeolithen. Hier kann ein ganzheitlicher Ansatz, welcher Materialentwickler, Produ-

zenten und Speicherhersteller einschließt, zu neuen Speichermaterialien führen.

Im Bereich der Speicherkomponenten ist bei sensiblen Speichermaterialien die Ent-

wicklung im Bereich der Vakuumdämmung und Schichtladeeinheiten anzuführen.

Latente Speichersysteme weisen Optimierungsbedarf hinsichtlich des Wärmetrans-

ports und somit der Be- und Entladeleistung auf. Bei sorptiven und thermochemi-

schen Systemen stehen neue Speicher- und Reaktorkonzepte im Mittelpunkt.

oder die Integration von erneuerbaren Energieträgern als Hintergrund. Sensible

Erstellt durch: Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbH, Verfasser: Johann Koinegg, MSc

Mit freundlicher Unterstützung durch: Technische Universität Graz – Institut für Wärmetechnik

Technology Readiness Level bis 2035Mithilfe einer Expertenbefragung unter Forschungseinrichtungen und Unternehmen wurde die Technologieentwicklung unter Zugrundelegung des Konzeptes der „Technology

Readiness Level“ für ausgewählte Speichertechnologien für die nächsten 20 Jahre abgefragt. Diese Betrachtung erfolgt separat für die 4 Anwendungsbereiche Gebäude, Netze,

Industrie (Prozesswärme) und Mobilität.

Quellen Austrian Masterplan – Thermal Storage, PartB: Basic Document

Wärmespeicher, Andreas Hauer, Manfred Reuß, Stefan Hiebler, 2013, Frauenhofer IRB Verlag

A review on long-term sorption solar energy storage, K. Tsoukpoe, H. Liu, N. Le Pierre‘s, L. Luo, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.13, Issue9, December 2009

Laboratory Tests of Chemical Reactions and Prototype Sorption Storage Units, C. Bales, P. Gantenbein, D. Jaenig, H. Kerskes, K. Summer, M. Essen, R. Weber, IEA – SHC- Task32 Report B4 of Subtask B, January 2008

Development and characterusation of a new MgSO4-zeolite composite for long-term energy storage, S. Hongois, F. Kuznik, Ph. Stevens, J.-J. Roux, Solar Energy Materials and Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.

Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.

Zusammenfassung und AusblickSpeicher konnten zeigen, dass eine saisonale Speicherung von solarer Wärme

möglich ist, jedoch mit großen Speichervolumina. Durch die höheren Speicher-

dichten kann mit latenten, sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien

das Speichervolumen deutlich reduziert werden. Auch im Industriebereich kann

-

einsparungen ergeben. Mobile Anwendungen erfordern eine kompakte Bauweise

mit zugleich hohen Energiedichten, welche kompakte TES auf Basis von latenten,

sorptiven und thermochemischen Technologien erfüllen können. TES können auch

die Stabilität zu erhöhen.

Der zukünftige Einsatz von erneuerbaren Energien und die Steigerung der Energie-

-

gern zu senken und die langfristige Energieversorgung sicherzustellen. Dieser

Energiemix ist ohne TES nicht umsetzbar.

forschung. Bei Zeolith als Sorptionsspeicher, bzw. Zeolith als Teilprodukt in thermo-

chemischen Speichern sind allerdings bereits in den nächsten Jahren schnelle

Entwicklungsschritte zu marktnahen Produkten abzusehen.

Über den Mitgliederbereich auf www.eco.at gelangen Sie zu einer ausführlicheren Bearbeitung des Themas in einer exklusiven Langfassung.

TRL Technologieverfügbarkeitsgrade1 Funktionsprinzip2 Forschungen aufgrund möglicher Anwendungen3 Analytische Studien und Laborversuche4 Testen der Komponenten am Prüfstand5 Testen der Komponenten in Anwendungsumgebung6 Prototyp in Anwendungsumgebung (skaliert)7 Demonstrationsanlagen8 Einbau in bestehende Konzepte – Funktionstüchtigkeit9 System funktioniert und bereits optimiert – Funktionsnachweis

Warmwasser und Heizung bis ca. 60 °C

Glättung von Lastspitzen bis 100 °C

Prozessw

ärme bis c

a. 30

0 °C

wäh

rend des

Betriebs

9

7

5

3

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9

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5

3

9753

TRL

TRL

TRL

TRL

Speicher - Technologie

Gruppe Type Farbe

SensibleFlüssig (H2O)Fest (Beton)

LatenteNatrium Acetat Trihydrat

SorptionZeolithSilikagel

ThermochemischeNatronlaugeZeolith / Salzhydrat

2035

2025

2015

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Zeolith

Silikagel

Natronlauge

Zeolith / Salzhydrat

Wasser

BetonNatrium Acetat Trihydrat

Paraffin

Zeolith

Silikagel

Natronlauge

Zeolith / Salzhydrat

Was

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Zeolith

Silikagel

Natronlauge

Zeolith / Salzhydrat

Natrium Acetat Trihydrat

Paraffin

Zeolith

Silikagel

Zeolith / Salzhydrat

Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbHReininghausstraße 13, A-8020 Graz

Green Tech Radar 1/2015der Eco World Styria

Thermische EnergiespeicherFunktionsweise, Forschungs- und EntwicklungsstandSensibel / Latent / Sorption / Thermochemisch

GEBÄUDE

NETZE

INDUSTR

IE

MOBIL

ITÄT

F&E-Zentren und UnternehmenNr. Institution Ansprechperson Website

1 Technische Universität Graz - Wärmetechnik DI Dr. Hermann Schranzhofer www.iwt.tugraz.at

2 AEE-INTEC Ing. Christian Fink www.aee-intec.at/

3 Joanneum Research - Ressources DI Dr. Reinhard Paddinger www.joanneum.at/resources.html

4 SOLID Dr. Christian Holter www.solid.at

5 Montanuni Leoben - Energieverbundtechnik Univ.-Prof. DI Dr. Thomas Kienberger http://evt.unileoben.ac.at

6 FIBAG DI Dr. Mario Müller

7 Land Steiermark DI Wolfgang Jilek www.verwaltung.steiermark.at/cms/beitrag/11684356/75932468/

9 Pink DI(FH) Werner Pink www.pink.co.at/

10 AIT - Solarthermische Systeme Mag. Christoph Zaunerwww.ait.ac.at/research-services/research-services-energy/solar-thermie/industrielle-forschung-solarthermie/

11 Energie Steiermark www.e-steiermark.com/konzern/projekte/Forschung.aspx

12 ASIC DI Dr. Bernhard Zettl www.asic.at/

13 TU Wien - Energietechnik und Thermodynamik Univ.-Prof. DI Dr. Andreas Werner www.iet.tuwien.ac.at/

Die unterschiedlichen Arten der Wärmespeicherung weisen unterschiedliche Ent-

wicklungsstufen auf, was sich auch im Technologieradar zeigt. Während sensible

Speichertechnologien einen schon sehr hohen Entwicklungsstand zeigen, nimmt

dieser bei latenten Wärmespeichern deutlich ab. Den größten Forschungsbedarf

weisen sorptive und thermochemische Speichertechnologien auf.

Im Bereich der Materialforschung werden bei PCMs neue Materialien mit einer

möglichst hohen Kristallisationswärme – im benötigten Temperaturbereich entspre-

sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien haben als Ziel, möglichst

große Sorptions- oder Reaktionswärmen zu erhalten und die Optimierung von

Zeolithen. Hier kann ein ganzheitlicher Ansatz, welcher Materialentwickler, Produ-

zenten und Speicherhersteller einschließt, zu neuen Speichermaterialien führen.

Im Bereich der Speicherkomponenten ist bei sensiblen Speichermaterialien die Ent-

wicklung im Bereich der Vakuumdämmung und Schichtladeeinheiten anzuführen.

Latente Speichersysteme weisen Optimierungsbedarf hinsichtlich des Wärmetrans-

ports und somit der Be- und Entladeleistung auf. Bei sorptiven und thermochemi-

schen Systemen stehen neue Speicher- und Reaktorkonzepte im Mittelpunkt.

oder die Integration von erneuerbaren Energieträgern als Hintergrund. Sensible

Erstellt durch: Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbH, Verfasser: Johann Koinegg, MSc

Mit freundlicher Unterstützung durch: Technische Universität Graz – Institut für Wärmetechnik

Technology Readiness Level bis 2035Mithilfe einer Expertenbefragung unter Forschungseinrichtungen und Unternehmen wurde die Technologieentwicklung unter Zugrundelegung des Konzeptes der „Technology

Readiness Level“ für ausgewählte Speichertechnologien für die nächsten 20 Jahre abgefragt. Diese Betrachtung erfolgt separat für die 4 Anwendungsbereiche Gebäude, Netze,

Industrie (Prozesswärme) und Mobilität.

Quellen Austrian Masterplan – Thermal Storage, PartB: Basic Document

Wärmespeicher, Andreas Hauer, Manfred Reuß, Stefan Hiebler, 2013, Frauenhofer IRB Verlag

A review on long-term sorption solar energy storage, K. Tsoukpoe, H. Liu, N. Le Pierre‘s, L. Luo, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.13, Issue9, December 2009

Laboratory Tests of Chemical Reactions and Prototype Sorption Storage Units, C. Bales, P. Gantenbein, D. Jaenig, H. Kerskes, K. Summer, M. Essen, R. Weber, IEA – SHC- Task32 Report B4 of Subtask B, January 2008

Development and characterusation of a new MgSO4-zeolite composite for long-term energy storage, S. Hongois, F. Kuznik, Ph. Stevens, J.-J. Roux, Solar Energy Materials and Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.

Solar Cells, Elsevier, 2011, 95 (7), pp.1831–1837.

Zusammenfassung und AusblickSpeicher konnten zeigen, dass eine saisonale Speicherung von solarer Wärme

möglich ist, jedoch mit großen Speichervolumina. Durch die höheren Speicher-

dichten kann mit latenten, sorptiven und thermochemischen Speichermaterialien

das Speichervolumen deutlich reduziert werden. Auch im Industriebereich kann

-

einsparungen ergeben. Mobile Anwendungen erfordern eine kompakte Bauweise

mit zugleich hohen Energiedichten, welche kompakte TES auf Basis von latenten,

sorptiven und thermochemischen Technologien erfüllen können. TES können auch

die Stabilität zu erhöhen.

Der zukünftige Einsatz von erneuerbaren Energien und die Steigerung der Energie-

-

gern zu senken und die langfristige Energieversorgung sicherzustellen. Dieser

Energiemix ist ohne TES nicht umsetzbar.

forschung. Bei Zeolith als Sorptionsspeicher, bzw. Zeolith als Teilprodukt in thermo-

chemischen Speichern sind allerdings bereits in den nächsten Jahren schnelle

Entwicklungsschritte zu marktnahen Produkten abzusehen.

Über den Mitgliederbereich auf www.eco.at gelangen Sie zu einer ausführlicheren Bearbeitung des Themas in einer exklusiven Langfassung.

TRL Technologieverfügbarkeitsgrade1 Funktionsprinzip2 Forschungen aufgrund möglicher Anwendungen3 Analytische Studien und Laborversuche4 Testen der Komponenten am Prüfstand5 Testen der Komponenten in Anwendungsumgebung6 Prototyp in Anwendungsumgebung (skaliert)7 Demonstrationsanlagen8 Einbau in bestehende Konzepte – Funktionstüchtigkeit9 System funktioniert und bereits optimiert – Funktionsnachweis

Warmwasser und Heizung bis ca. 60 °C

Glättung von Lastspitzen bis 100 °C

Prozessw

ärme bis c

a. 30

0 °C

wäh

rend des

Betriebs

9

7

5

3

9 7 5 3

9

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3

9753

TRL

TRL

TRL

TRL

Speicher - Technologie

Gruppe Type Farbe

SensibleFlüssig (H2O)Fest (Beton)

LatenteNatrium Acetat Trihydrat

SorptionZeolithSilikagel

ThermochemischeNatronlaugeZeolith / Salzhydrat

2035

2025

2015

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Natrium Acetat Trihydrat

Paraffin

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Silikagel

Zeolith / Salzhydrat

Eco World Styria Umwelttechnik Cluster GmbHReininghausstraße 13, A-8020 Graz

Green Tech Radar 1/2015der Eco World Styria

Thermische EnergiespeicherFunktionsweise, Forschungs- und EntwicklungsstandSensibel / Latent / Sorption / Thermochemisch

TECHNOLOGY READINESS LEVEL BIS 2035

Wärmende Vorräte: So heizt die Sommersonne auch im Winter einOb kurz oder lang gespeichert werden soll: Thermische Energiespeicher stellen sicher, dass gewonnene Energie auch zu einem späteren Zeitpunkt verfügbar ist. Aktuell ist die sensible Wärmespeicherung tonangebend, bis 2035 sollen latente, sorptive und thermochemische Systeme marktreif sein, wie der Blick auf das Radar der Eco World Styria zeigt.

Weil die Sonne in unseren Breitengraden im

Sommer länger scheint als im Winter, weil

sich in der Industrie oft Wärmequellen erschließen,

die bislang ungenutzt blieben, oder weil der Motor

eines Elektroautos weniger Wärme produziert, der

Wirkungsgrad der Batterie aber wie beim Verbren-

nungsmotor bei Kälte geringer ist: Keine Frage, die

Liste der Gründe, die für thermische Energiespei-

cher (TES) sprechen, scheint endlos. Die genannten

Beispiele zeigen deutlich, wie essenziell der TES-Ein-

satz jetzt schon ist bzw. wie unerlässlich er künftig

noch sein wird – im Wärme- wie im Kältebereich

gleicher maßen. „Hier geht es um eine Schlüssel -

technologie zur Steigerung der Effizienz sowie des

Anteils an regenerativer Energie in unseren

Gra

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Sty

ria

„Je mehr alternative Energieformen zum

Einsatz kommen, desto größer ist

die Bedeutung der Energiespeicherung.“

DI Dr. Hermann Schranzhofer, Institut für Wärmetechnik

an der TU Graz

Systemen“, sagt DI (FH) Werner Pink, Geschäfts-

führer der Pink GmbH. Sein Unternehmen bietet

Wasserwärmespeichersysteme an, die Energie

über mehrere Tage im Niedrigtemperaturbereich

(bis 100 Grad) puffern. Zudem forscht man an alter-

nativen Systemen wie Phasenwechselspeichern.

Das steirische Unternehmen zählt damit zu den

Innovatoren in Sachen TES und befindet sich im

Green Tech Valley in bester Gesellschaft. Denn auch

für Firmen wie S.O.L.I.D – Gesellschaft für Solarins-

tallation und Design oder Qpunkt GmbH sowie auf

wissenschaftlicher Seite für das Institut für Wärme-

technik der TU Graz oder das AEE – Institut für Nach-

haltige Technologien zählt das Thema der thermi-

schen Wärmespeicherung zum täglichen Brot.

Wasser, so die Fachleute unisono, ist aktuell das

tonangebende Speichermedium. Man spricht von

der sensiblen Wärmespeicherung, d. h., die Tem-

peratur des Wassers geht mit jener der zugeführ-

ten Energie einher. Allerdings bringt der Prozess

sensible Speicherverluste mit sich. Auch Beton

wird als Trägermaterial in dieser Technologiegrup-

pe im Gebäudebereich genutzt. „Wasser weist ei-

ne hohe Speicherkapazität auf und hat sich für

Einfamilienhäuser und im Bereich industrieller

Großanlagen als Speicher bewährt. Phasenwech-

selspeicher können kleiner gebaut werden, sind

aber oft nicht wirtschaftlich darstellbar“, sagt DI

Harald Blazek vom Großsolaranlagenspezialisten

SOLID. „Die Zukunft für Großspeicher wird

Weltweit einzigartig: der Hochdruck- und Hochtempera tur-speicher in Simmering

besonders im Fernwärmebereich die saisonale

Speicherung sein, wobei diese Solarerträge und

industrielle Abwärme im Sommer aufnehmen

und in der Heizsaison abgeben können.“

Die Frage nach der Speicherzeit Grundsätzlich geht es bei latenten TES-Systemen

darum, dass durch den Wechsel des Aggregatzu-

standes des Trägerstoffes Energie gebunden oder

freigesetzt wird. Überschüssige Energie (Wärme

oder Kälte) kann so dezentral gespeichert werden

und ist Monate später verfügbar, wobei dies auch

den Mitteltemperaturbereich (bis etwa 300 °C)

betrifft. Die latenten, sorptiven oder thermo-

chemischen Systeme arbeiten mit verschiedenen

Trägermaterialien: Dazu zählen unter anderem

Natrium Acetat Trihydrat und Paraffin bei latenten

Technologien, den Phasen wechselspeichern,

Zeolith und Silikagel bei sorptiven Systemen und

Natronlauge bzw. Zeolith/Salzhydrat bei thermo-

chemischen Technologien. „Die Vor- und Nachtei-

le der Systeme gegenüberzustellen, ist schwer“,

erklärt DI Dr. Hermann Schranzhofer vom Institut

für Wärmetechnik der TU Graz. „Erstens hat jede

Technologie starken Forschungscharakter und

zweitens sind zu viele Faktoren für die Bewertung

ausschlaggebend, um sie hier aufzuzählen. Was

man sagen kann, ist, dass die Einbindung ins

Gesamt energiesystem relevant ist. Ein Speicher

kann nur so gut sein, wie es das System zulässt.“

Das Radar der Eco World StyriaIm Green Tech Valley läuft die TES-Forschung auf

Hochtouren. „Derzeit werden im Rahmen des

EU-Projekts COMTES – Combined Development

of Compact Thermal Energy Storage Technolo-

gies –, saisonale solarthermische Speicher entwi-

ckelt. Zudem wird im national geförderten Projekt

,Tes4seT‘ – Thermal Energy Storage for Sustainable

Energy Technologies – an neuen Speichertechno-

logien für Mobilität und Industrie gearbeitet“, kon-

kretisiert Dr. Wim van Helden von AEE. Auch das

steirische Unternehmen Qpunkt beschäftigt sich

mit dem Einsatz von TES im mobilen Bereich.

Daher setzt Eco World Styria die Technologien in

den Fokus seines Green Tech Radars. Fachleute aus

13 Forschungs- und Entwicklungszentren wurden

um ihre Einschätzung gebeten. Das Resultat: Bei

den sensiblen Systemen wird sich die Beton- der

Wasserspeicherung in den meisten Bereichen an-

geglichen haben. Man darf sich zukünftig auf

neue Technologien einstellen, die die Wärmespei-

cherung revolutionieren werden. Welche das sind,

wurde im Green Tech Radar herausgearbeitet. In

jedem Fall ist es schön zu wissen, dass uns künftig

die Sommersonne auch im Winter wärmen wird.

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16 GREEN TECH MAGAZINE

Wolfgang Jileks Cartoon

Extremer Speed: der HyperloopUnglaublich: „Hyperloop“, der Hochgeschwindig-

keitszug des US-Unternehmens Elon Musk, schafft

es in 35 Minuten von Los Angeles nach San Francis-

co. Nun ist der Startschuss zum Bau der acht Kilo-

meter langen Teststrecke entlang der Interstate 5 in

Kalifornien gefallen. Die elektrisch betriebenen

Transportkapseln auf Luftkissen lassen bis zu 320

km/h zu. Einsteigen statt abheben heißt künftig die

Devise. www.teslamotors.com/sites/default/files/blog_images/hyperloop-alpha.pdf

Frischer Wind am EiffelturmDas Pariser Wahrzeichen wird zum Selbstversorger: Das US-

Unternehmen UGE hat ein spezielles Windenergiesystem über

der zweiten Etage des Eiffelturmes installiert, um damit die

darunter liegenden Restaurants und Shops mit Strom zu

versorgen. Eine Solaranlage bereitet das Warmwasser auf,

Regenwasser wird für die Toilettenspülungen gesammelt und

beleuchtet wird per LED. La Dame de Fer, wie die Einheimi-

schen ihren Turm nennen, präsentiert sich energietechnisch

also ganz in Grün! Oh, là, là! www.urbangreenenergy.com

Einfallsreich: Biogas aus vollen WindelnIn Deutschland fallen jährlich ca. 200.000 Tonnen Windel abfälle an. Ein Rohstoff

mit Potenzial? Absolut, dachten sich wohl die Wissenschaftler der Technischen

Hochschule Mittelhessen und entwickelten einen Versuchsreaktor zur

Methangewinnung. Bereits die ersten Versuche waren vielver-

sprechend. Nun sollen die Vorteile, die die Vergärung gegen-

über der Verbrennung hat, erforscht werden. Biogasprodukti-

on mit Zukunftspotenzial, denn der Rohstoff wird sicher nie

ausgehen. www.thm.de

Zukunft aus dem 4-D-DruckerDer US-Forscher Skylar Tibbits forscht an einem

4-D-Drucker, der 3-D gedruckte Objekte anleitet, sich

zu einem späteren Zeitpunkt selbst umzuformen.

Die Objekte bestehen aus intelligentem Material, das

unter bestimmten Bedingungen, z. B. bei Kontakt mit

Wasser, die Form ändert. Die Zeit für diesen „Ent-

faltungsprozess“ ist die vierte Dimension. So entste-

hen Möbel, die sich selbst zusammenbauen. https://architecture.mit.edu/faculty/skylar-tibbits

Wussten Sie’s?

Rend

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Tran

sfer

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Foto

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eb

Foto: Shutterstock/oksana2010

Foto: UGE International Ltd.