Eine sehr innovative Fachveranstaltung, moderiert durch Herrn Dr. Bela Waldhauser, eco e.V., fand am 5.03.2024 in Bayreuth statt. Hierzu lud der Verband der Internetwirtschaft eco ein. Gastgeber der Veranstaltung war die Universität Bayreuth, die am eigenen Beispiel aufgezeigt hat, wie man Energie speichern kann.
Als Gastgeber und Mitglied des Zentrums für Energietechnik (ZET) der Universität Bayreuth beschäftigt sich Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann intensiv mit dem Thema der technischen Thermodynamik und der damit verbundenen Transportprozesse. Er eröffnete die Veranstaltung und gab einen Einblick in die Arbeitsgebiete des ZET, dass sich seit Jahren mit der Nutzung, dem Transport, der Umwandlung und der Speicherung von Energie befasst. Und das nicht nur auf Basis der wohl bekannten Formen elektrischer und thermische Energie, sondern bezogen auf biologische und chemische Energie.
Im Anschluss daran wurde durch weitere Mitglieder des ZET am Beispiel des kombinierten Wärmepumpen-Eisspeicher-Systems (KomWEisS), beheimatet im TAO -Gebäude der Universität Bayreuth (Technologie-Allianz-Oberfranken) aufgezeigt, wie durch die Nutzung des Phasenwechsels bei dem Speichermedium Wasser thermische Energie eingespeichert und nach Bedarf wieder abgegeben werden kann. Hierbei wird, stark vereinfacht formuliert, durch die Kopplung mit Wärmepumpe oder Kältemaschine und im Verbund mit weiteren Wärme- und Kälteerzeugern Energie in Form von Abwärme thermisch gespeichert. Solche Ansätze sind heute wichtige Faktoren im Umgang vor allem mit der Abwärme in Data Centern, deren Energiebedarf zwischen den Jahren 2010 und 2022 um ca. 70% angestiegen ist.
Darauf folgten interessante Fachbeiträge rund um die Themen Energiespeicherung und -umwandlung, die insbesondere bei der Abwärmenutzung aus Rechenzentren nicht nur Wohn- und Büroquartiere im Fokus hatten, sondern auch eine Nutzung im landwirtschaftlichen Bereich beleuchteten. An diesen Beispielen wurde deutlich, dass die räumliche Nähe zwischen Rechenzentrum und potenziellen Nutzern der Abwärme eine wesentliche Rolle spielt. Je größer die Entfernung zwischen Erzeuger, also dem RZ auf der einen Seite und dem Verbraucher, zum Beispiel dem Wohnquartier oder Tomatenzüchter auf der anderen Seite ist, desto höher sind die Verluste beim Transport der Wärme.
Besonders deutlich machte das der Vortrag von Arno Schlicksupp, AS Enterprise Engineering, der die Abwärmenutzung in der Praxis am Beispiel Frankfurt-Griesheim erläuterte. Dabei stellte er das System der dezentralen Temperaturanhebung auf der Nutzerseite vor, bei dem die Einspeisung der Abwärme aus dem RZ von 30°C/20°C (Vor- und Rücklauftemperatur) in ein sogenanntes Kaltnetz erfolgt und erst beim Endkunden durch eine Wärmepumpe auf das gewünschte Temperaturniveau gebracht wird. Dabei würde eine große und aufwendige Technik für eine zentrale Wärmepumpe am RZ entfallen, die bei einer zentralen Temperaturanhebung zur Einspeisung in ein Warmnetz nötig wäre. Das lindert Platzprobleme am RZ-Standort und minimiert den finanziellen Aufwand auf der Erzeugerseite. Der Knackpunkt dieser Lösung ist allerdings, dass erst ein neues Kaltnetz erstellt werden müsste, was auf Grund der niedrigeren Temperaturen im Querschnitt größer als gewöhnlich dimensioniert werden müsste.
Neben der räumlichen Nähe bei einer Nutzung der Abwärme aus einem RZ spielt vor allem auch das Temperaturniveau eine wesentliche Rolle. Höhere Abwärmetemperaturen aus dem RZ, beispielsweise um 50 bis 60°C, könnte man direkt und ohne Anhebung zu Heizzwecken nutzen. Doch wie und wann kann man höhere Abwärmetemperaturen erreichen? Dabei spielt die Art der Klimatisierung eine Rolle, kühlt man mit Luft oder mit Wasser? Eine Wende weg von der derzeit verbreiteten Luftkühlung hin zur reinen Wasserkühlung ist nicht absehbar, darüber spricht man bereits seit vielen Jahren. Deshalb wird der wesentliche Teil der Rechenzentren in der nächsten Zeit seine Abwärme bei Temperaturen von maximal 30°C zur Verfügung stellen können. Dabei gibt es bereits RZ, die Mischformen besitzen, wo zum einen mit Luft und zum anderen mit Wasser gekühlt wird. Ein Trend, der sich sehr träge entwickelt.
Um auf die Veranstaltung zurückzukommen ist positiv zu erwähnen, dass nach dem Mittagessen kein gewöhnlicher Vortragsstil statt-fand, sondern vier Themengebiete eröffnet wurden, die sich mit den politischen Rahmenbedingungen, mit dem Energieeffizienzgesetz, mit innovativen Technologien und mit dem Zusammenspiel der Stakeholder und Best Practice befassten. Dazu wurden die zahlreichen Teilnehmer auf vier Gruppen aufgeteilt, die im Verlauf des Nachmittags diese Themengebiete durchliefen. Schnell wurde deutlich, dass die politischen Rahmenbedingungen und vor allem dabei das Energieeffizienzgesetz auf sehr viel Gegenwind stößt. Das Ziel einer Minimierung der Umweltbelastung durch effiziente technische Lösungen und gute Ideen leuchtet dabei jedem ein, jedoch ist der Weg dorthin geprägt von hausgemachten politischen Verunsicherungen, die der Wirtschaft nicht gut tun.
Beendet wurde die Veranstaltung mit einer Begehung des Eisspeichers vor Ort und detaillierte Erläuterungen durch Mitarbeiter des ZET an verschiedenen Modellen. Eine wirklich gelungene und auf technisch hohem Niveau verlaufende Veranstaltung, bei der bestehende aber auch neue Kontakte untereinander geknüpft werden konnten.
