Abstract
Zur Einschr ankung der globalen Erw armung und deren Folgen ist eine Energiewende unausweichlich.
Um diese umzusetzen, ist der Einsatz erneuerbarer Energien und eine ressourcenschonende
Nutzung von Energie n otig. Speziell zur Verbreitung erneuerbarer Energien
sind Energiespeicher infolge von Last- und Erzeugungs
uktuationen unumg anglich. Diese
Diplomarbeit zeigt mit der Anwendung innovativer W armespeicher eine L osung bevorstehender
Fragestellungen in der Energieversorgung.
Daf ur wird zuerst eine umfangreiche Literaturrecherche uber die Energiesituation in verschiedenen
osterreichischen Industriesparten durchgef uhrt. Hierzu werden grundlegende Prozesse
in der Industrie vorgestellt und mit aussagekr aftigen Energiekennzahlen erg anzt. Aus
dieser Evaluation wurden zwei Energiequellen und ein Energieabnehmer f ur die abschlie ende
Berechnung des W armespeichers gew ahlt. Zum einen dienen Abw arme aus der Stromproduktion
bzw. erneuerbare Energie als Energiequellen und die Sauersto -Entligni zierung
aus der Papierindustrie als Energieabnehmer.
Als Energiee zienzma nahme bei Produktionsprozessen werden in dieser Arbeit latente
und sensible thermische Energiespeicher vorgestellt. Eine Recherche zum State of the Art
soll, neben dem aktuellen Entwicklungsstand, deren Anwendbarkeit f ur Industrieprozesse
zeigen. Da neben der technischen Machbarkeit auch die Kosten einer solchen Investitionen
von gro er Bedeutung sind, werden verschiedene Methoden zur Investitionsrechnung
vorgestellt und bewertet.
Um die Plausibilit at einer Speicherintegration in der Industrie zu zeigen, wird f ur den
Entligni zierungsbetrieb die Installation eines kapazitiven Feststo speichers und zwei verschiedener
Latentw armespeicher geplant. Die Betriebskennzahlen und Dimensionierung der Speicher werden in einer MathCAD-Berechnung ausgelegt. Daraus k onnen die Investitionskosten
der W armespeicher ermittelt werden. Um die okonomische Relevanz dieser Investition
zu pr ufen, werden die Investitionen mittels Kapitalwertmethode uber die Laufzeit
abgezinst und unter verschiedenen Betriebsbedingungen berechnet und verglichen. Diese
Berechnungen erm oglichen Unternehmern und Investoren die Entscheidungs ndung uber
Investition oder Nichtinvestition.
To limit global warming and its consequences an energy revolution is absolutely essential.
In order to implement an energy transition it is necessary to use renewable energies and to
provide a resource saving use of energy. Therefore, energy storages are crucial in order to
increase the percentage of renewable energy. This thesis is trying to develop an answer to the
upcoming questions within the eld of energy supply by exploring the possible application
of innovative heat storages.
In order to achieve this goal a comprehensive literature research of the energy situation
in various Austrian branches of industry was carried out. Fundamental processes of the
industry are presented and connected with recent data of available energy gures. Within
this evaluation the oxygen deligni cation process of the pulp and paper industry was selected
as an example and was used for further calculations.
In addition, latent and thermal heat storages are presented: beginning with a survey of their
current state of the art, which is followed by an analysis of their applicability to industrial
processes. Due to the necessity of pro tability of such investments various techniques of
investment accounting are presented and evaluated.
In order to demonstrate the e ciency of storage integration three installations of heat
storages are drafted by taking into account various energy sources. Operating gures and
detailed dimensioning are processed in a MathCAD calculation. The outcome of this calculation
can be used to determine investment costs. To check the economic relevance of
a possible investment the investment costs will be calculated over lifetime using the net
present value method. These calculations are done with di erent operating conditions to
provide entrepreneurs with an economic base in their decision-making process.
Originalsprache | Deutsch |
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Gradverleihende Hochschule |
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Betreuer/-in / Berater/-in |
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Datum der Bewilligung | 31 Mai 2019 |
Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2019 |
Research Field
- Efficiency in Industrial Processes and Systems