Energie 4.0 - Einsparung Gewinnung Speicherung

Mit HST zur kosteneffiziente Autarkie für die Wasserwirtschaft

Umweltfreundliche Synergie: Effiziente Reinigung und nachhaltige Energiegewinnung durch Kläranlage mit Photovoltaik

Reduzieren Sie Ihre Energiekosten, steigern Sie die Verfügbarkeit und nutzen Sie dabei Förderungen

Die sichere und kosteneffiziente Versorgung mit Energie und insbesondere die Vermeidung von Black-outs ist heute eine der entscheidenden Herausforderungen für kritische Infrastrukturen. Kläranlagen mit mehr als 10.000 EW werden gem. der neuen kommunalen Abwasserrichtlinie mittelfristig zu Energieneutralität verpflichtet (bis 2030 50 %; bis 2040 100 %).
Die Kombination aus Energieeinsparung, Eigenenergiegewinnung und Energiespeicherung ist der Schlüssel auf dem Weg zur Energieautarkie. Steigende Energiepreise rücken das Thema bei wasserwirtschaftlichenAnlagen in den Vordergrund. Erhöhter Kostendruck und die angestrebte CO2-Einsparung erfordern eine Verbesserung der Energiebilanz. Politische Krisen feuern die Situation weiter an. Von Strompreisstabilität kann bis weit nach 2030 keine Rede sein.

Förderprogramme des Bundes und der Länder zielen darauf ab,Härtesituationen für Kommunen zu vermeiden. Der Einstieg istmit einer geförderten Energieanalyse gem.DWA-A 216 möglich. Weitere Fördermittel für die Umsetzungliegen zum Abruf bereit. – Nehmen Sie Ihr Energieprojekt in dieHand.

Hochwasserbehälter in Hungen: Autarke Energieversorgung
Kläranlage Bad Schussenried: Autarke Energieversorgung
Nachhaltige Wasserversorgung: Wasseraufbereitung und Nachhaltige Wasserversorgung: Wasseraufbereitung und Photovoltaik für eine saubere ZukunftPhotovoltaik für eine saubere Zukunft

Schwankungen im Griff

Versorgungssicherheit durch Notstrom und Autarke Energieversorgung

Allein die täglichen, regulären Schwankungen führen zu hohenBedarfsschwankungen in allen infrastrukturellen Bereichen.Diese Schwankungen so zu regeln, dass infrastrukturelle Leistungennormkonform erbracht werden, ist die zentrale Herausforderung.Diese Funktionssicherheit hat in der Wasserwirtschafthöchste Priorität! Somit ist selbst bei einem Ausfall der Energieversorgung,dem Blackout, der weitere Betrieb einer Anlage abzusichern.In allen infrastrukturellen Bereichen sind Speicher fürLastspitzen und für Notfallsituationen erforderlich.In vielen Anlagen sind daher kraftstoffbetriebene Notstromaggregateim Einsatz. Kraftstofftanks sind hier die Energiespeicher.Vermehrt treten heute andere Speicherformen in den Vordergrund,die die CO2-Emission reduzieren und regenerativeEnergieformen nutzen. Diese Energieformen stehen häufignicht dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht werden. DieEnergiespeicherung erfolgt vornehmlich durch Batterien undwird mittelfristig durch Gas, Druckluft oder Wasserstoff alsSpeichermedium ergänzt. Sofern die Energieautarkie gesichertist oder sichere Speichermedien zur Schwankungsregulierungund ein entsprechendes Energiemanagement vorhanden sind,kann dies die Notstromversorgung ersetzen.

Tageszeitbedingte Bedarfsschwankungen erfordern Speicher, um Lastspitzen abzufangen
4.0-Energie Ausrüstungsübersicht

GIREA-Systeme

Ausfallsicherheit statt Blackout!

Produktbeschreibung

GIREA ist das fortschrittliche Energiesystem, das Erzeuger,Speicher, Verbraucher koordiniert und durch eine intelligenteSteuerung die energetischen und wassertechnischen Prozessemiteinander verbindet. Als Erzeuger können z.B. das Netz,PV-Anlagen, BHKW oder Notstromaggregate dienen. DieSpeichermöglichkeiten umfassen Batterien als Kurzzeitspeicherund Gas-, Druckluft- oder Wasserstoffspeicher als Langzeitspeicher.Die Notstromlösung ist eine besondere Funktionvon GIREA, die eine Stromversorgung bei Netzausfällengewährleistet. GIREA bietet eine zuverlässige und effizienteEnergieversorgung, die auf die individuellen Bedürfnisse desKunden abgestimmt ist. Das System ist frei skalierbar undkann in jedes Leitsystem integriert werden.

N-Store + N-Save = Notstromlösung

Durch das N-Save Modul werden Erzeuger wie PV-Anlagen und
BHKW in Abstimmung mit N-Store Batteriespeichern und Notstromaggregaten
gesteuert und geregelt, um die Versorgungssicherheit
bei Blackouts zu erreichen.

Ihre Vorteile

• Wirtschaftlichkeit durch Eigenstromnutzung
• Erzeugt grünen Strom und vermeidet CO2
• Versorgungssicherheit bei Blackout
• Energetische Optimierung der Prozesssteuerung
• Integration inbestehende Leitsysteme

Anwendung

• Eigenverbrauchsoptimierung/ Lastspitzenkappung
• Notstromlösung/ Inselbetrieb
• Autarkie/ Nulleinspeisung

Schematische Darstellung der GIREA-Produkte und ihrer Verbindung zueinander.

GIREA-Systembausteine

Mit dem GIREA-System wird durch die Kombination aus Energieeinsparung, Eigenenergiegewinnung und Energiespeicherung die Basis für Energieautarkie wasserwirtschaftlicher Anlagen geschaffen.

N-Opt ENERGIEMANAGEMENT

  • Intelligente Steuerung der Energieströme zwischen Erzeugern (PV, BHKW, etc.), Speicher (Batterie, Gas, Druckluft, Wasserstoff) und Verbraucher
  • Verschiedene Betriebsmodi: Normal-, Not-, Sicherheits- und Überschussbetrieb
  • Nutzung von Prognosedaten aus Wetterportal
  • Möglichkeit der Lastspitzenkappung

N-Sol PV-GENERATOR

  • Besteht aus Modulen, Wechselrichter und Unterkonstruktion
  • Beliebig erweiterbar
  • Möglichkeit durch Optimierer Schattenwurf und Verschmutzungen entgegenzuwirken
  • Kann auf Dachflächen, Freiflächen, Fassaden oder schwimmend installiert werden

N-Store BATTERIESPEICHER

  • Zur Erhöhung der Eigennutzung der erzeugten Energie
  • Kurzzeitspeicher für Notstromlösung
  • Lithium-Zellen
  • Frei skalierbar bis in den MWh-Bereich
  • Sehr hohe C-Rate (ermöglicht Schwarzstart)

Pumpen gesteuet von IntelliPump

Energieeinsparung

Das Energieeinsparungspotential ist bei wasserwirtschaftlichenAnlagen immens. In jedem Fall kann durch die kompetentereReorganisation von Prozessen Energie eingespart werden. Fürdiese Aufgabenstellung bringt HST über 40 Jahre Erfahrung unddamit Lösungskompetenz sowohl im Bereich Wasser als auch inder Energie mit. Insbesondere zeitliche Priorisierungen ergebenhohe Einsparmöglichkeiten.Da Pumpen in der Wasserwirtschaft die EnergieverbraucherNummer 1 sind, ist der korrekte Betrieb essentiell für die Reduktiondes Energieverbrauchs. Der optimale Betriebspunkt einerPumpe wird heute nur selten erreicht. Die Steuerungs- und RegelungssoftwareIntelliPump optimiert den Pumpenbetrieb automatischdurch eine dynamische Drehzahlregelung, verbessert denGesamtwirkungsgrad und die Betriebssicherheit.

Energie(rück)gewinnung

Zunehmend Beachtung findet die weitestgehend ungenutzteWärme aus Abwasser von privaten Haushalten, öffentlichenEinrichtungen und der Industrie. „Das Potenzial dieser erneuerbarenEnergiequelle ist sehr groß. Mit Abwasserwärme könnten– vom Angebot her – 10% aller Gebäude in Deutschlandbeheizt werden“ (DWA-M 114).Die effizienten PureFlux-Systeme für die Abwasserwärme nutzendie hohen Temperaturen des Wassers und des Abwassers alseine ideale Wärmequelle für Wärmepumpen und stehen alsalternative Energiequelle der Geothermie oder Grundwassernutzungin nichts nach. Mit Hilfe der in Systembauweise entwickeltenWärmetauscher wird so die Wärme zurückgewonnen.PureFlux P2 Rohrwärmetauscher eignen sich für hohe Wärmeleistungund Kaskadierung. Der Wärmetauscher verfügt überSpül- und CIP-Einrichtungen mit IntelliStream und ist damit auchfür fetthaltige und Sielhaut bildende Medien geeignet.Auf Kläranlagen mit Faulung wird durch Wärmeaustausch zwischendem kalten Rohschlamm und dem warmen ausgefaultenKlärschlamm erhebliche Einsparungen bei der Schlammerwärmungerzielt.

Bad Schussenried: Autarke Energieversorgung

Energiespeicherung

Um elektrische Energie zu gewinnen, ist der Einsatz von PV-Anlagen klimafreundlich und hocheffizient. Die tageszeitbedingte Überproduktion kann in Batteriespeicher eingespeist werden. Somit können Schwankungen in der Energieversorgung ausgeglichen werden. Vom gewerblichen bis zum industriellen Maßstab bietet das Batteriespeichersystem GIREA® hierfür individuelle Lösungen bei Neubau und Nachrüstung. Die Batterien können gleichzeitig als Notstromsystem für die Ausfallsicherheit der Anlage dienen.

N-Store BATTERIESPEICHER

  • Zur Erhöhung der Eigennutzung der erzeugten Energie
  • Kurzzeitspeicher für Notstromlösung
  • Lithium-Zellen
  • Frei skalierbar bis in den MWh-Bereich
  • Sehr hohe C-Rate (ermöglicht Schwarzstart)

N-Save BATTERIEWECHSELRICHTER

  • Wandelt Gleich- in Wechselstrom um
  • Ermöglicht die Nutzung gespeicherter Energie bei Netzausfall
  • Kann die Anlage als Insel betreiben
  • System wird unabhängig von Personal zyklisch getestet und protokolliert

N-Switch AUTOMATISCHE NETZTRENNUNG/ -ZUSCHALTUNG

  • Schaltet bei Blackout automatisch in Inselbetrieb
  • Grundlage zum sicheren Betrieb ist die Kommunikationsschnittstelle zum PLS
  • Automatisierungssoftware und –hardware für die Netzersatzfunktion und Anlagenvernetzung
  • Lauffähig auf TeleMatic-Controllern oder Siemens S7

N-EMERGENCY ERWEITERUNG DER NOTSTROMLÖSUNG

  • Ermöglicht das Laden der Batteriespeicher durch Notstromaggregate
  • Reduziert Anzahl notwendiger mobiler NEA
  • Notstrombetrieb über längeren Zeitraum realisierbar

Kontakt

Florian Bleffert

Projektingenieur
+49 291 9929 954
florian.bleffert@hst.de

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