Technologie
Landwerke
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Wie könnten Sie sich mit erneuerbarer Energie sicher und bezahlbar versorgen? Und auch Ihr ganzer Ort? Sie tanken, haben eine eigene Heizung und brauchen Strom. Diese Energiesysteme haben bisher nichts miteinander zu tun.
Landwerke verkoppeln diese Sektoren Wärme, Strom und Verkehr miteinander. Dadurch wird die Nutzung der Energie effizienter und damit günstiger. Landwerke nutzen das Prinzip und können so ganze Orte versorgen.
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Werke für das Land!
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Tee-Plantage Sungai Palas Pahang, MalaysiaWie könnten Sie sich mit erneuerbarer Energie versorgen? Und auch Ihr ganzer Ort? Sie tanken, haben eine eigene Heizung und brauchen Strom. Diese Energiesysteme haben bisher nichts miteinander zu tun. Landwerke koppeln diese miteinander.
Dadurch wird Energie effizienter genutzt. Landwerke nutzen das und können so ganze Orte versorgen. Dabei betrachtet man die Verbraucher, die Erzeugung, die Speicherung und die Verteilnetze.
Verbraucher
Alles für Alle. Alle für Alles.
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Castiglione Falletto, Piemont, ItalienLandwerke versorgen die Kunden mit Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien. Kunden sind die privaten Haushalte, die Unternehmen und auch die Gemeinde selbst mit ihren öffentlichen Einrichtungen. Also alle, die Energie verbrauchen.
Überschüssige Strommengen aus der Erzeugung werden in das öffentliche Netz eingespeist. Landwerke sind keine autarke Insel, sondern bleiben mit dem öffentlichen Netz verbunden. Das erhöht die Versorgungssicherheit. Landwerke tragen so über das eigene Versorgungsgebiet hinaus zur Energiewende des ganzen Landes bei.
Alle Kunden benötigen Wärme. Nicht nur im Winter. Manche Unternehmen brauchen Wärme in ihrer Produktion. Hier ist im Einzelfall zu prüfen, auf welchem Temperatur- und Druckniveau die Wärme benötigt wird, um eine individuelle Versorgungslösung zu finden. Manche Unternehmen können Abwärme abgeben. Dann sind diese Unternehmen nicht nur Verbraucher, sondern tragen auch als Erzeuger zu den Landwerken bei.
Landwerke bauen keine Autos, Busse oder andere Fahrzeuge. Aber Menschen brauchen in Zukunft für ihre Fahrzeuge Treibstoffe aus erneuerbaren Energien. Ob Strom, Wasserstoff oder Biomethan, Landwerke müssen den lokalen Bedarf an Treibstoffen decken können. Denn Menschen wollen mobil sein.
Wie erzeugen Landwerke Strom und Wärme?
Erzeugung
Im Verbund vereint zu einem Ganzen
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Lavendel-Felder, Valensole, Provence, FrankreichAlle Komponenten stehen nicht einfach nebeneinander, sondern arbeiten im Verbund, sodass sie ein Gesamtsystem bilden. Sie sind zueinander kompatibel und werden intelligent und flexibel aufeinander abgestimmt.
Landwerke erzeugen alle benötigte, regenerative Energie – Strom und Wärme. Für jeden Standort eines Landwerkes wird ein passgenauer Mix aus modernen Techniken zur Energieerzeugung entwickelt, da jeder Standort über andere Ressourcen und Möglichkeiten verfügt. Und jeder Ort ist auch in seinem spezifischen Energiebedarf anders und stellt damit stets eine eigene Herausforderung dar.
Zur Produktion von Strom und Wärme werden Windenergie, Photovoltaik, Solarthermie und Biomasse genutzt. Auch Abwärme aus Gewerbebetrieben und bestehenden Biogasanlagen kann bevorzugt in die Landwerke integriert werden. Alle Komponenten sind flexibel und werden intelligent aufeinander abgestimmt, so dass der Energiebedarf an Strom und Wärme zuverlässig und preiswert gedeckt wird.
Wind und Sonne sind die kostengünstigsten, regenerativen Energiequellen und sichern so die Bezahlbarkeit der Energie der Landwerke. Biomasse sorgt im Mix für die Versorgungssicherheit. Günstiger Strom ist die Basis, um erneuerbare Energie für alle anderen Sektoren zu liefern, also z.B. direkt als Wärme, als Wärmepumpenstrom, als Ladestrom für E-Autos und zur Produktion von grünem Wasserstoff.
Speicher
Für später vorgesorgt!
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Reisterrassen, Mu Cang Chai, Yen Ben, VietnamEnergieerzeugung und -verbrauch fallen nicht immer zeitlich exakt zusammen. Das gilt z.B. für die Wärmeerzeugung. Dazu braucht man Speicher, die überschüssige Energie auffangen und später wieder zur Verfügung stellen.
Wärmespeicher können sowohl als einfache Hochspeicher, die den täglichen Wärmebedarf puffern, als auch als Saisonalspeicher ausgeführt sein. Das sind vor allem große Erdbeckenspeicher. Im Sommer anfallende Wärmeüberschüsse z.B. aus einer Solarthermieanlage können hier bis in die Wintermonate gespeichert werden.
Abwärme aus Gewerbebetrieben und aus Biogasanlagen lässt sich in einem Erdbeckenspeicher zwischenlagern. Erdbeckenspeicher erlauben auch eine Speicherung von Windenergie. Der Windstrom wird über Elektrodenkessel oder auch Wärmepumpen in Wärme überführt. Der Speicher erlaubt es, diese Wärme später den Kunden zu liefern, wenn sie Wärme benötigen.
Die Wärmespeicher sind das zentrale Verbindungselement zwischen den Sektoren Strom und Wärme.
Hier entstehen die Verbundeffekte, die das Gesamtsystem Landwerke effizienter und wirtschaftlicher für alle Beteiligten machen.
Netze
Wie die Energie zum Kunden kommt.
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Olivenhaine, Toledo, Kastilien-La Mancha, SpanienNetze verbinden. Sie verbinden die Verbraucher mit der Energieerzeugung und dem Speicher. Sie verbinden Strom- und Wärmesektor. Netze verbinden alle Techniken mit allen Verbrauchern. Netze verbinden alle mit der Lorica.
Verteilnetze transportieren die Energie zu den Kunden. Ein Nahwärmenetz ist ein verzweigtes Rohrleitungsnetz, das eine Heizzentrale mit den Kunden verbindet. Heißes Wasser wird zu den Haushalten gepumpt, die Wärme wird dort über Wärmetauscher abgegeben, das erkaltete Wasser fließt zur Heizzentrale zurück.
Netz ist nicht gleich Netz. Die Bauformen variieren je nach Standort. Ob nun ein warmes oder „kaltes“ Netz, Stahl- oder Kunststoffrohre usw. besser sind, ist für jeden Standort anders. Aber eines ist immer richtig. Je mehr Bürger und Unternehmen sich an das Wärmenetz anschließen, desto günstiger ist das Wärmenetz für alle.
Das Wärmenetz wird stets unterirdisch verlegt, was gleichzeitig die Verlegung eines eigenen Stromverteilnetzes und ggf. auch die Verlegung eines Breitbandnetzes kostengünstig möglich macht. Allerdings ist die Nutzung des vorhandenen Stromnetzes meist sinnvoller, denn es ist ja schon da.
Netze verbinden auch die Verbraucher untereinander. Denn alle Einzelnen werden zu einer Gemeinschaft der Verbraucher. Netze verbinden die Kunden mit der Lorica.
Diese Gemeinschaft ist stärker als jeder allein.
Großes Kino
Sektorenkoppelung in Wärmenetzen
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L'Hemisferic Planetarium und Kino, Stadt der Künste und Wissenschaften, Valencia, SpanienDie Sektorenkopplung der Landwerke bietet viele neue Möglichkeiten. So lässt sich die schwankende Stromerzeugung aus Sonne und Wind durch die Wandlung in Wärme sinnvoll ausgleichen.
Das erschließt neue Potentiale zum Nutzen der Verbraucher. Als vertieften Einstieg empfehlen wir Ihnen diese Animation der Agentur für Erneuerbare Energien. Das Video erklärt verständlich, wie die Wärmewende mit der Sektorenkopplung funktioniert.
Zusammenfassung
Angepasst an Ihren Ort
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Palouse Scenic Byway Washington State, USALorica Landwerke koppeln mehrere vor Ort genutzte, erneuerbare Energiequellen so, dass alle Menschen und Firmen vor Ort sicher und bezahlbar mit Energie versorgt werden können. Die Technologien sind da. Man muss es nur machen.
Das komplexe Zusammenspiel der Energiequellen passt sich auf intelligente Weise den jeweiligen Gegebenheiten, Möglichkeiten und Bedürfnissen vor Ort an. Aus vielen Elementen entsteht ein komplexes Gesamtsystem, das die saubere, günstige und klimagerechte Versorgung der Menschen und Firmen ermöglicht.
Diese Möglichkeiten sind keine Theorie. Alle Technologien sind ausgereift vorhanden, um das Konzept der Sektorenkopplung in der Praxis anzuwenden. Die Herausforderung ist es, für den jeweiligen Ort das optimale System zusammen zu stellen, die Planungen dafür voranzutreiben, die Genehmigungen einzuholen, die Finanzierung und den Bau und den ordnungsgemäßen dauerhaften Betrieb sicherzustellen.
Das ist die Aufgabe der Lorica.
