In a previous blog in October 2020, I wrote about the installation of two battery energy storage systems as part of the LLEC energy demonstrators. After a long and difficult planning process, we can finally report that one of the two systems, the high-power system, has been successfully installed and commissioned in cooperation with our partners be.storaged GmbH and Riello Power Systems GmbH.

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Im Februar 2022 haben wir endlich ein längeres Projekt erfolgreich abschließen können: unser Jülicher Campus hat seinen ersten PV Gehweg! Der Weg dorthin war steinig. Aber nun der Reihe nach:

Die ursprüngliche Idee hörte sich vielversprechend an: Ein solarer Gehweg auf der westlichen Seite um den See zum Casino. Dies erweckt spannende Forschungsfragen. Doch schnell wurde klar, dass dies zu teuer und die Technik bisher noch nicht ausgereift ist. Vielleicht hat der ein oder andere die „Erfolgs“-geschichte des Photovoltaik (PV) Radwegs in Erftstadt in der Presse und Fernsehen mitverfolgt. Von der medialen Einweihungs-Inszenierung bis hin zur Notabschaltung vergingen nur wenige Wochen. Da es auch so gut wie keine Daten von PV Gehwegen gibt, haben wir uns dazu entschieden, es bei einer wissenschaftlichen Studie zu belassen und nur eine kleine Teststecke an nicht prominenter Stelle zu errichten.

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Mit der Projekterweiterung „P2G++“ hat nun auch das Thema Wasserstoff-Sicherheitsforschung Einzug im LLEC gehalten. Das neue Team „Hydrogen Safety“ bringt hierzu langjährige Erfahrung aus der nuklearen Sicherheitsforschung mit, ist aber auch schon seit vielen Jahren im internationalen Netzwerk HySafe und im Europäischen Wasserstoff-Sicherheitspanel aktiv. Im Rahmen des Living Labs werden wir uns mit wissenschaftlichen Arbeiten zu Sicherheitsaspekten der im LLEC entwickelten und zum Einsatz kommenden Wasserstoff-Technologien befassen.

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Die aktive Beteiligung der Kolleginnen und Kollegen auf unserem Campus ist ein elementarer Bestandteil des LLEC-Projekts. Unter anderem organisieren wir deshalb regelmäßige Workshops für alle interessierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Forschungszentrums. Dieser Beitrag berichtet über die Ergebnisse des 3. LLEC-Workshops aus dem November 2021 und über die Bedeutung und Herausforderungen der Nutzereinbindung für unsere Projektarbeit.

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Die Verringerung der CO2-Emissionen ist ein gemeinsames Ziel im Energiesektor in Deutschland. Während insbesondere im Stromsektor in den letzten Jahren bereits ein großer Wandel stattgefunden hat, hat sich in anderen Bereichen des Energiesektors, wie in der Wärmebereitstellung oder in der Mobilität, vergleichsweise wenig verändert.

Insgesamt sind etwa 40 % des Energieverbrauchs auf Gebäude zurückzuführen. So betrug im Jahr 2017 der Energieverbrauch für Raumwärme 26 % des Endenergieverbrauchs und wird nach wie vor von fossilen Energieträgern dominiert. Eine Verbesserung des Energiebedarfs in Gebäuden, insbesondere im Wärmesektor, kann daher die gesamten CO2-Emissionen in Deutschland deutlich reduzieren. Der Wärmebedarf von Neubauten ist aufgrund höherer Dämmstandards deutlich geringer, und der Bedarf kann aus nicht-fossilen Quellen problemlos gedeckt werden. Aufgrund der geringen Neubaurate von derzeit weniger als einem Prozent pro Jahr ist es allerdings notwendig, den Gebäudebestand genauer unter die Lupe zu nehmen, damit der Wärmebedarf kurzfristig spürbar gesenkt werden kann. Im Gebäudebestand können durch sogenannte Retrofit-Maßnahmen (z.B. Nachisolierung der Fassade oder Dach) ein wesentlicher Beitrag geleistet werden.

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Im LLEC arbeiten neun Teams aus Wissenschaft und Infrastruktur am Aufbau eines campusweiten Reallabors zur Erforschung sektorgekoppelter Energiesysteme auf Basis neuartiger Demonstratoren und innovativer Regelungsalgorithmen. In diesem Blog möchte ich einen Einblick in das Management dieses komplexen Projektes geben.

Denn die Beteiligung von über 10 Organisationseinheiten, ein Budget von aktuell ca. 48 Mio. Euro aus 7 Drittmittelprojekten bzw. Förderregimen verteilt auf 46 Projektnummern, ein Dokumentensystem mit mehr als 18.000 Dateien sowie die Kommunikation mit diversen internen und externen Stakeholdern machte einen neuen Ansatz im Projektmanagement unabdingbar, sowohl in methodischer als auch in technischer Hinsicht. 

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In July 2021 the so-called LLEC::VxG was initiated as a further extension of the LLEC project, in which various organizational units are involved. We have seen the LLEC-abbreviation (Living Lab Energy Campus) more frequently on this blog, but the abbreviation ‘VxG’ might be new. Very often the term ‘V2G’ is used, which stands for ‘Vehicle-to-Grid’. Basically, this means that the battery of an electric vehicle can be charged with energy from the electricity grid, but can also feed energy back into the grid. Hence, a V2G-capable electric vehicle and charging station support the bidirectional flow of electric power. Nevertheless, we decided to replace the ‘2’ in V2G with an ‘x’ because the project scope also includes unidirectional electric vehicles and charging stations that only support charging an electric vehicle. The charging power and charging moment/time might be controlled by the car user. In this case, ‘x’ can be replaced by ‘1’, making it V1G. The double colon (::) in LLEC::VxG is adopted from programming language and indicates that VxG is part of LLEC. 

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Im Rahmen des Projekts Living Lab Energy Campus (LLEC) wird ein neuartiger Wasserstoffspeicher auf Basis der LOHC-Technologie auf dem Gelände des Forschungszentrums geplant und errichtet. Der neuartige Wasserstoffspeicher wurde bereits in einem separaten Blogbeitrag angekündigt (https://blogs.fz-juelich.de/llec/2019/12/03/neuartiger-lohc-wasserstoffspeicher/). In diesem Artikel wird der aktuelle Stand der Planungen und Neuerungen am Reaktor erläutert. Zunächst möchte ich die LOHC-Technologie näher erläutern.

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Mit diesem ersten Beitrag wird das Thema Photovoltaik (PV) als erneuerbare Energie im LLEC-Netz näher beleuchtet. Starten werden wir mit einer Übersicht über die in der Planung bzw. im Aufbau befindlichen PV Systeme. Im weiteren Projektverlauf werden wir einzelne Projekte im Detail vorstellen.

Im LLEC Projekt wollen wir eine installierte Gesamtleistung von 1,5 Megawatt (Peak Leistung) auf dem Forschungs-Campus installieren. Dafür benötigt man heutzutage, je nach Anlagendesign, eine Fläche von ca. ein bis zwei Hektar. Für gesplittete Systeme (viele kleine Systeme, anstelle eines Gesamtsystems) auch deutlich mehr. Auf unserem Campus kommen dafür Gebäudedächer (Bestands- wie auch Neubauten), Gebäudehüllen (Building Integrated PV (BIPV)) und nicht genutzte Freiflächen in Betracht. Zunächst wurde das Potential von PV Installationen auf Dächern von Bestandgebäuden auf dem Campus untersucht, mit dem Resultat, dass nur einige wenige Bestandsgebäude für eine PV Installation geeignet sind. Insgesamt ist das PV Potential für die Bestandsgebäude in der Größenordnung von ca. 130 Kilowatt Peak Leistung. Zusätzlich soll PV auf den Dächern von Neubauten entstehen. Einfacher ist es, PV bei Neubauten zu berücksichtigen. Hier liegt das Potential bei den derzeit in der Planung befindlichen Bauvorhaben bei 340 Kilowatt Peak-Leistung. Insgesamt sind wir da noch deutlich weg von dem Ausbauziel von 1,5 Megawatt Gesamtleistung PV.

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