Klimaneutrales Laborgebäude im Bestand mit H2-Speicher in Köln (2023/2024)

Masterarbeit von M.Sc. Kevin Depner depner@greenup.one

First supervisor: Prof. Dr. Peter Stenzel, HS Cologne
Second supervisor: Dipl.-Ing. Holger Wolpensinger, greenUP Bonn

The aim of the work is to develop an energy concept with which the laboratory building can be supplied with renewable energy as self-sufficiently and climate-neutrally as possible all year round. There are already projects in operation for similar commercial buildings and at neighbourhood level. However, these have so far been new buildings. The aim of this work is to simulate the possibility of a climate-neutral energy supply for a single energy-autonomous analytical laboratory in an existing building that is about 100 years old and to make recommendations for implementation.

Building data: BGF: 2.126 m²; Grundfläche: 1.463 m²; Bruttovolumen: 5.910 m³

Dabei ist sicherzustellen, dass ganzjährig konstante Laborbedingungen herrschen. Dazu wurden in Frage kommende Energiekonzepte miteinander verglichen. Das Referenzkonzept ist eine Variante mit Wasserstoffbereitstellung und -speicherung. Der Energieträger Wasserstoff kann in Strom und Wärme umgewandelt werden. Er bietet sich als nahezu verlustfreier, speicherbarer Energieträger an.

Folgende Arbeitspakete sind bearbeitet worden:
- Detailed analysis of existing energy flows,
- Identification of savings potentials and optimisation of the existing energy supply
– Modulare Umstellung auf erneuerbare Energieträger
– Entwurf und Simulation von Energieversorgungssystemen mit der Software nPro, PV*SOL und Hottgenroth
and
- Evaluation of the technical and economic feasibility of the different variants.

Die Ergebnisse der Arbeit helfen dazu beizutragen, die bestehenden Energieversorgungssysteme besser zu verstehen, die Energieeffizienz des Labors zu verbessern und die Energieversorgung ggf. in mehreren Bauabschnitten zu 100% auf emissionsfreie bzw. erneuerbare Energiequellen umzustellen.

Das Projekt wird auch nach der Abgabe der Masterarbeit von greenUP Solar weiter verfolgt. Aktuell erfolgen Prüfungen der Statik und Netzanbindung der leistungsfähigen PV-Anlage, ob eine solche Anlage grundsätzlich realisiert werden kann.

Contact:

Kevin Depner, M.Sc., Energieberater und Energieeffizienz Experte (dena)
depner@greenup.one

Studied renewable energies at the Cologne University of Applied Sciences and energy and environmental systems engineering with a focus on energy technology, technical plant and facility management at Ansbach University of Applied Sciences. Worked at DLR in Cologne and at the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems in Freiburg.

 

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