Multifunktionale Energieversorgung in Städten. Kohlendioxidabscheidung und -speicherung, страница 4

■  Dort wo bereits jetzt Lüftungsanlagen installiert sind, ist der Einsatz von DEC-Anlagen eine wirtschaftlich interessante Alternative, wenn für die Einhaltung eines Komfortbereichs für die Luftkonditionierung keine zu engen Grenzen gesetzt werden.

■  Für die genaue Bewertung der Kosten der Antriebswärme ist die Verwendung einer Prozesskostenrechnung erforderlich, die die zeitliche und technologische Komponente der Energiebedarfs- und Preisverläufe berücksichtigt. Dies stellt bei Nicht-Vorhandensein eines derartigen Abrechnungsmodells ein organisatorisches Hemmnis bzw. eine Unwägbarkeit bei pauschali-sierter Bewertung der Wärmekosten dar.

■  Weiters gibt es noch technologischen Entwicklungsbedarf, insbesondere was die Entwicklung von Adsorptionskältemaschinen im kleinen Leistungsbereich betrifft.

Empfehlungen

■  Ein Verfahren zur Bewertung der Antriebskosten für die Ab- und Adsorptionskältemaschinen sollte entwickelt werden, um einen der Hauptparameter für die Wirtschaftlichkeit festlegen zu können.

■  Die technische Entwicklung der kleinen Adsorptionskältemaschinen sollte vorangetrieben werden, um das Marktsegment kleiner Kälteleistungen bei niedrigen Fernwärme-Temperaturniveaus abdecken zu können.

■  Technische Konzepte für Kälteerzeugung und -verteilung, welche die Zielkosten für die spezifischen Investitionen für Adsorptionskälteanlagen erreichen können, sollten entwickelt werden.

■  Die Möglichkeit der Installation von fernwärmebetriebenen DEC-Anlagen bei Gebäuden mit bestehender oder zu errichtender Lüftungsanlage sollte beworben werden, weil dieses bei gemäßigten Komfortansprüchen eine wirtschaftliche Alternative zu Kompressionskältemaschinen sein kann.

Б.1.4 Arbeitsprinzip

In herkömmlichen thermischen Energieumwandlungssystemen, die unter anderem zur Gewinnung reiner Exergieformen (Strom, mechanische Arbeit) verwendet werden, wird die chemisch gebundene Energie des Brennstoffes zuerst durch Verbrennung in Wärme umgewandelt, die in der Folge einem rechtslaufenden thermodynamischen Kreisprozess (Arbeitsprozess) zugeführt wird.

Der größte Exergieverlust dieses Prozesses findet bei der Verbrennung und dem nachfolgenden Wärmetransfer an das Kreislaufmedium statt, weil dort der größte Exergieverlust durch Umwandlung einer (fast) reinen Exergieform (d.i. die chemisch gebundene Energie) in eine andere Energieform stattfindet, die (je nach Temperaturniveau nach dem Wärmetransfer) bereits einen beträchtlichen Anergieanteil enthält. Der nachfolgende Kreisprozess ist gar nicht mehr in der Lage, einen höheren Gütegrad zu erreichen, als dem Exergieanteil der Wärme nach dem Transfer entspricht. Diese Grenze wird durch den Carnot-Wirkungsgrad festgelegt, der (im Sinne maximaler Exergiegewinnung) im Wesentlichen vom Temperaturniveau der Wärmezufuhr abhängt.

Im Gegensatz dazu ist die Brennstoffzelle eine elektrochemische Vorrichtung zur direkten Umwandlung der chemischen Energie eines Brennstoffes in elektrische Energie. Brennstoffzellen produzieren Gleichstrom niedriger Spannung. Eine Batterie oder ein Akkumulator verbraucht zur Stromerzeugung das elektrische Potenzial von Stoffen, die im Zellenblock selbst enthalten sind. Im Gegensatz dazu wird bei der Brennstoffzelle die notwendige Brennstoffenergie dem Zellenblock kontinuierlich zugeführt. In der Zelle selbst wird dann im Idealfall die freie Reaktionsenthalpie AG in Elektrizität umgesetzt. Im Gegensatz dazu wird bei einer Verbrennung die gesamte Reaktionsenthalpie AH in Wärme umgesetzt, die allerdings keine reine Exergieform mehr ist.

Das Problem der Verfeuerung von Klärschlämmen kann folgendermaßen charakterisiert werden: