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Dieses Modul bietet die Möglichkeit, der HotMaps-Toolbox zusätzliche Industriestandorte mit ihrem Heiz- und Kühlbedarf und ihrem Überhitzungspotenzial hinzuzufügen. Es ist möglich, zusätzliche energieintensive sowie weniger energieintensive Branchen hinzuzufügen. Der Benutzer gibt die erforderlichen Daten in ein eigenständiges Excel-Tool ein, das dann ein Datenblatt generiert, das in die HotMaps-Toolbox hochgeladen wird.
Bitte laden Sie das mitgelieferte Excel-Tool hier herunter: xxx
Die Vorgehensweise zur Verwendung des Excel-Tools ist in der folgenden Abbildung dargestellt und wird in den folgenden Abschnitten ausführlicher beschrieben.
Bitte gehen Sie zum Tabsheet: 
Geben Sie im ersten Schritt alle erforderlichen allgemeinen Informationen zu den Standorten ein, für die der Wärme- und Kühlbedarf sowie das überschüssige Wärmepotential berechnet werden sollen. Es können bis zu 10 Industriestandorte hinzugefügt werden.
Im zweiten Schritt gibt es 3 Möglichkeiten, wie der Wärme- und Kühlbedarf und das überschüssige Wärmepotential abgeschätzt werden können. Bitte beachten Sie, dass es möglich ist, zwischen den drei Optionen für die verschiedenen Unternehmen zu wechseln, jedoch nicht innerhalb eines Unternehmens.
In Bezug auf die Übertemperatur muss erwähnt werden, dass Niedertemperaturwärme (<100 ° C) in das Excel-Tool eingegeben werden kann, aber noch nicht in der HotMaps-Toolbox ausgewertet wird. Wenn Niedertemperaturwärme in Betracht gezogen werden soll, ist der Einsatz einer Wärmepumpe erforderlich. Daher kann der Benutzer den Strombedarf einer Wärmepumpe in den Endenergiebedarf für Strom einbeziehen und die Temperatur der erzeugten überschüssigen Wärme auf einen Bereich von 100 bis 200 ° C anheben.
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Bitte wählen Sie diese Option, wenn für das ausgewählte Unternehmen Daten zum Wärme- / Kühlbedarf sowie zum Überwärmepotential und zur Temperaturverteilung vorliegen und manuell ausgefüllt werden können.
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Bitte wählen Sie diese Option, wenn für das ausgewählte Unternehmen keine Informationen zum Wärme- / Kühlbedarf und zum Wärmeüberschusspotential vorliegen. Anhand einer anlagenspezifischen Datenbank können für eine Reihe von Anlagen und Produkten / Prozessen typische Wärme- / Kältebedarfe und überschüssige Wärmepotentiale mit Temperaturverteilung ausgewählt werden. Als notwendige Eingabe für die Umrechnung der produktspezifischen Daten muss ein Wert als Berechnungsgrundlage eingegeben werden (zB Produktion, Fläche etc.). Weitere Informationen zur Berechnungsmethode finden Sie unter Methode .
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Bitte wählen Sie diese Option, wenn Ihr Anlagentyp in Option 2 nicht verfügbar ist. Auf Basis branchenspezifischer Wärmedaten werden typischer Wärme- / Kühlbedarf und überschüssige Wärmepotentiale berechnet. Bei Bedarf muss der Brennstoffbedarf für die Wärmeversorgung (in GWh / Jahr) eingegeben werden. Weitere Informationen zur Berechnungsmethode finden Sie unter Methode .
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🔺 Hinweis: Momentan ist der Upload von CSV-Dateien in der HotMaps-Toolbox noch nicht implementiert. Weitere Informationen folgen in Kürze.
Ist der Wärme- / Kühlbedarf und das Überschusswärmepotential einer Anlage nicht bekannt, werden dem Anwender zwei indikatorbasierte Methoden zur Berechnung des Wärmebedarfs und des Überschusswärmepotentials angeboten.
Es ist zu erwähnen, dass diese Werte nur Richtwerte für typische Anlagen (Option 2) oder auf Sektorebene (Option 3) sind und eine detaillierte Analyse und Messung des Wärmebedarfs und der überschüssigen Wärme einer Anlage nicht ersetzen.
Die anlagenspezifischen Wärmedaten werden aus der Prognosedatenbank entnommen. Für eine Vielzahl von energieintensiven und weniger energieintensiven Anlagentypen ergeben sich aus dem spezifischen Endenergiebedarf von Brennstoffen und Strom der Prozesswärmebedarf und das Überschusswärmepotential. Es ist wichtig zu beachten, dass aufgrund der zugrunde liegenden Datenbank nur Prozesswärme und Prozesskühlung mit dieser Methode abgedeckt werden. Raumheizung und Warmwasser sind hier nicht enthalten. Je nach Anlagentyp werden unterschiedliche Inputs als Berechnungsgrundlage angegeben (z. B. Produktionsmenge in Tonnen oder Fläche in m 2 ).
Für die Berechnung des Wärme- und Kühlbedarfs müssen Umwandlungseffizienzen von Endenergie zu Wärme und Kühlung angenommen werden. Da die meisten Wärmeanwendungen auf Dampf basieren, wird ein Wirkungsgrad von 90% angenommen. Für Kühlanwendungen wird ein temperaturniveaugewichtetes Energieeffizienzverhältnis (EER) angenommen:
| Temperaturstufe | vermuteter EER (laut Prognosedatenbank) | | --- | -------------: | | <-30 ° C | 0,01 | | -30 ° C - 0 ° C | 1,8 | | 0 ° C - 15 ° C &> 15 ° C | 3,5 |
Die gesamte für Option 2 verwendete Datenbank ist hier verfügbar: Repository_Link
Option 3 bietet eine breit angelegte Bewertung des Wärmebedarfs und des Wärmeüberschusses für die Sektoren des verarbeitenden Gewerbes (gemäß NACE Rev. 2 [ 1 ]).
Zur Berechnung des Überschusswärmepotentials der verschiedenen Sektoren werden Überschusswärmefaktoren nach Brückner 2016 [ 2 ] herangezogen (siehe Tabelle unten). Der überschüssige Wärmefaktor ist definiert als Abwärme, die pro Brennstoffverbrauch erzeugt wird. In [ 2 ] stammen die verfügbaren Daten zur Ermittlung des Überschusswärmepotenzials im verarbeitenden Gewerbe aus der alle vier Jahre in Deutschland durchgeführten Emissionserhebung auf Länderebene. Gemäß der Emissionserklärungsverordnung (1. BImSchG) müssen alle genehmigungspflichtigen Anlagenbetreiber alle vier Jahre eine Emissionserklärung einreichen. Für das Jahr 2008 werden Daten auf Unternehmensebene bestehend aus Abgasvolumenströmen und deren Temperaturniveau ausgewertet. Zusammen mit den verfügbaren Informationen zu Art und Menge des Brennstoffverbrauchs der Anlagen wird der Überschusswärmefaktor einer Anlage berechnet als
Überhitzungsfaktor = Überhitzung / Kraftstoffverbrauch
Schließlich wird der Überschusswärmefaktor nicht nur auf Unternehmensebene, sondern auch auf Branchenebene berechnet. Für detaillierte Informationen siehe [ 2 ].
Zu den überschüssigen Wärmefaktoren gemäß [ 2 ] zählen überschüssige Wärme aus der Prozesswärme sowie Raumwärmeerzeugung und Warmwasser. Dies liegt daran, dass nur ein Abgasvolumenstrom analysiert wird, der die Anlage verlässt, ohne den Brennstoffverbrauch in Raumheizung, Warmwasser und Prozesswärme aufzuteilen. Überschüssige Wärme, die durch Anwendungen auf Strombasis erzeugt wird, ist nicht enthalten.
Die Verteilung des Überschusswärmeanteils pro Temperaturbereich basiert auf eigenen Annahmen.
Überhitzungsfaktoren für die Sektoren des verarbeitenden Gewerbes (gemäß [ 1 ])
| NACE Rev. 2 | Sektor | überschüssiger Wärmefaktor | --- | ------------- | -----: | | 10 | Herstellung von Lebensmitteln 0,10 | | 11 | Herstellung von Getränken 0,14 | | 12 | Herstellung von Tabakerzeugnissen 0,12 | | 13 | Herstellung von Textilien 0,29 | | 14 | Herstellung von Bekleidung 0,06 | | 15 | Herstellung von Leder und verwandten Erzeugnissen 0,20 | | 16 | Herstellung von Holz und Holz- und Korkwaren, ausgenommen Möbel; Herstellung von Erzeugnissen aus Stroh und Flechtstoffen 0,10 | | 17 | Herstellung von Papier und Papierwaren 0,09 | | 18 | Bedrucken und Vervielfältigen von bespielten Medien 0,03 | | 20 | Herstellung von Chemikalien und chemischen Erzeugnissen 0,09 | | 21 | Herstellung von pharmazeutischen Grundstoffen und pharmazeutischen Präparaten 0,08 | | 22 | Herstellung von Gummi- und Kunststoffwaren 0,17 | | 23 | Herstellung von sonstigen nichtmetallischen mineralischen Erzeugnissen 0,15 | | 24 | Herstellung von Grundmetallen 0,19 | | 25 | Herstellung von Metallerzeugnissen, ausgenommen Maschinen und Ausrüstungen 0,19 | | 26 | Herstellung von Datenverarbeitungsgeräten, elektronischen und optischen Erzeugnissen 0,18 | | 27 | Herstellung von elektrischen Ausrüstungen 0,31 | | 28 | Herstellung von Maschinen und Ausrüstungen ang | 0,16 | | 29 | Herstellung von Kraftfahrzeugen, Anhängern und Sattelanhängern 0,12 | | 30 | Herstellung von sonstigen Transportmitteln 0,38 | | 31 | Herstellung von Möbeln | 0,12 | | 32 | Andere verarbeitende Industrie 0,08 | | 33 | Reparatur und Installation von Maschinen und Ausrüstungen 0,05 |
Die Aufschlüsselung des Endenergiebedarfs für Kraftstoffe nach Temperaturbereichen auf Sektorebene basiert auf einer deutschen Studie (Datenbasis zur Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen [ 3 ]). Für die Berechnung des Wärmebedarfs wird davon ausgegangen, dass fast alle Brennstoffkäufe für Wärme verwendet werden. In Übereinstimmung mit Option 2 wird für die dampfbasierte Wärmeerzeugung ein Umwandlungswirkungsgrad von 90% von Endenergie in Wärme angenommen.
Die gesamte für Option 3 verwendete Datenbank ist hier verfügbar: Repository_Link
[1] Europäische Kommission: NACE Rev. 2. Statistische Klassifizierung der Wirtschaftszweige in der Europäischen Gemeinschaft. Luxemburg, 2008. ISBN: 978-92-79-04741-1.
[2] Brückner S .: Industrielle Abwärme in Deutschland. Dissertation Technische Universität München, 2016.
[3]. Prognos AG, Fraunhofer ISI, TU München: Datenbasis zur Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen in der Zeitreihe 2005-2014. Im Auftrag des Umweltbundesamtes. Dessau, 2017. ISSN 1862-4359.
Lisa Neusel, im Hotmaps-Wiki, de-CM-Add-industry-plant (September 2019)
Diese Seite wurde geschrieben von Ali Aydemir * und Lisa Neusel *
* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Copyright © 2016-2018: Ali Aydemir, Lisa Neusel
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Wir möchten dem Horizon 2020 Hotmaps-Projekt (Finanzhilfevereinbarung Nr. 723677), das die Mittel für die Durchführung dieser Untersuchung zur Verfügung stellte, unsere tiefste Anerkennung aussprechen .
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