Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Windy Cities: Strom aus dem Wind um die Ecke

15.05.2017

Kooperatives Promotionskolleg „Windy Cities“ erforscht Wege zur energieautarken Stadt

Beim Stichwort Energiewende denkt man meist an große Windparks im Norden Deutschlands oder vor der Meeresküste. Der Transport der so erzeugten Energie in den Süden der Republik erfordert aber aufwändige Hochspannungsleitungen, die in der Bevölkerung umstritten sind.


3D-Modell des Stuttgarter Schlossplatzes. Auf Simulationen wie diese baut das Projekt Windy Cities auf.

© Landeshauptstadt Stuttgart, Stadtmessungsamt

Das kooperative Promotionskolleg „Windy Cities“ der Universität Stuttgart, der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) und der Hochschule Esslingen möchte lokale Kleinwinde, die es in jeder Stadt entlang der Häuser gibt, für die Energiegewinnung nutzen.

Wer schon einmal einen heißen Sommerabend im Stuttgarter Talkessel verbracht hat, kennt das Phänomen: Wenn die Sonne untergeht, strömt plötzlich ein sanfter Wind über die Talkanten in die Stadt und bringt Kühlung. Ähnliches lässt sich auch an der Abbruchkante von Hausdächern beobachten.

„Diese Thermiken wollen wir mit Hilfe von Kleinwindkraftanlagen für die dezentrale Stromversorgung in urbanen Räumen nutzen“, erklären die Sprecher des Kollegs, Prof. Bernd Plietker vom Institut für Organische Chemie der Universität Stuttgart und Prof. Volker Coors vom Zentrum für Geodäsie und Geoinformatik an der HFT Stuttgart.

Die Energieausbeute solcher Kleinwindkraftanlagen ist nicht unerheblich, doch dem wirtschaftlichen Einsatz stehen noch etliche Hürden entgegen. Ein besonderes Problem sind dabei die je nach Windstärke und Verbrauch fluktuierenden Energiemengen, die eine Herausforderung für die Netzstabilität und die Speichertechnologien darstellen. Im Rahmen von „Windy Cities“ soll daher das Zusammenspiel zwischen der Umwandlung von Wind in Strom (Konversion) und der intelligenten Speicherung in urbaner Umgebung untersucht werden.

Dynamische Gebäude- und Stromnetzsimulation

Zum einen wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine dynamische Gebäude- und Stromnetzsimulation auf der Basis eines 3D-Stadtquartiermodells entwickeln, mit der sich der Strombedarf in einem Stadtviertel sowie die Stromerzeugung in den nächsten 24 Stunden präzise vorhersagen lassen. Gekoppelt wird diese Simulation mit einem intelligenten Stromzähler (Smart-Meter-System), der den aktuellen Energieverbrauch erfasst. Das auf diese Weise prognostizierte Lastprofil wird genutzt, um das Laden und Entladen beziehungsweise den Betrieb der Speichermedien – Batterien sowie Wärmepumpen mit Warmwasserspeicher – zu optimieren. Ziel ist es, primär den Eigenenergiebedarf des Gebäudes zu decken und die Einspeisung von Stromspitzen in das Stromnetz zu minimieren.

Neuartige chemische Speicher auf Wasserstoff-Basis

Die bisherigen in der Energieerzeugung verwendeten Speichertechnologien passen jedoch nicht zur Energieproduktion von Kleinwindanlagen, da sie auf große Strommengen ausgerichtet sind. Daher zielt ein weiteres Teilprojekt von Windy Cities darauf, neuartige chemische Speicher zu entwickeln. Dabei soll der an der Universität Stuttgart entstandener Prototyp einer Wasserstoff-Batterie zu Mikroreaktoren weiterentwickelt werden, die sich parallel und in Serie verschalten lassen und einzeln ansteuerbar sind. Wasserstoff ist in Verbindung mit der Rückverstromung über Wasserstoffbrennstoffzellen ein besonders attraktiver Energieträger, weil er eine hohe Speicherdichte erreicht, den Kreislauf aus Energiekonversion, Speicherung und Bereitstellung optimal abbildet und einen geringen CO2-Fußabdruck hinterlässt.

Zwölf Promovierende aus verschiedensten Disziplinen

An der Entwicklung und der Realisierung dieses Konzepts arbeiten im Rahmen des Ministerium für Wissenschaft und Kunst Baden-Württemberg geförderten kooperativen Promotionskolleg zwölf Doktorandinnen und Doktoranden aus unterschiedlichen Disziplinen wie der Chemie, der Geodäsie und den Ingenieurswissenschaften an der Universität Stuttgart, der Hochschule für Technik Stuttgart und der Hochschule Esslingen in dem zusammen.

Kontakt:
Prof. Bernd Plietker, Universität Stuttgart, Institut für Organische Chemie, +49-(0)711-685 64283, bernd.plietker@oc.uni-stuttgart.de
Prof. Volker Coors, Dr. Anja Ernst, HFT Stuttgart, volker.coors@hft-stuttgart.de, anja.ernst@hft-stuttgart.de

Andrea Mayer-Grenu, Wissenschaftsreferentin, Universität Stuttgart, Hochschulkommunikation,Keplerstr. 7, 70174 Stuttgart, Tel. +49 (0)711-685-82176, Andrea.mayer-grenu@hkom.uni-stuttgart.de

Weitere Informationen:

Weitere Informationen: http://windycities.de/de/
3D-Modelle: https://3d.stuttgart.de

Andrea Mayer-Grenu | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Vernetzte Beleuchtung: Weg mit dem blinden Fleck
18.07.2018 | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

nachricht Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie
17.07.2018 | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics