Optimierung der Energieversorgung in der Stadt Ust-Kamenogorsk

In der vorliegenden Arbeit wird eine vergleichende Betrachtung zwischen der Energiesituation in Deutschland und Kasachstan durchgeführt. Die Energieressourcen in Kasachstan sind regional ungleichmäßig verteilt, so dass der Energiebedarf in unterschiedlichen Landesteilen durch verschiedene Energieträger gedeckt wird. Die Deckung des Bedarfs durch fossile Energieträger führt mit der eingesetzten Erzeugungstechnologie zu hohen Umweltbelastungen. Ein weiterer Faktor ist die Endlichkeit der fossilen Energieträger. Die Entwicklung energetisch effizienter Energieversorgungssysteme und die energetisch sowie wirtschaftlich sinnvolle Deckung des Bedarfs durch regenerative Energieträger, stehen deshalb im Mittelpunkt der Arbeit. Da die Wärmeversorgung von Gebäuden weltweit einen wesentlichen Anteil des Energieverbrauchs darstellt, sind in vielen Ländern bereits Gesetze und Verordnungen zu dessen Begrenzung in Kraft getreten. Im Rahmen dieser Verordnungen werden Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz sowie die Effizienz der Gebäude- und Anlagentechnik definiert. Die in Kasachstan gültigen Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz entsprechen denen der ehemaligen Russischen Föderation. Innerhalb dieser Arbeit wird der Einfluss von unterschiedlichen Qualitäten des baulichen Wärmeschutzes auf den Jahres-Heizwärmebedarf untersucht. Hierzu werden ein Wohn- und ein Nichtwohngebäude mit dem thermischen Simulationswerkzeug [TRNSYS] abgebildet. Die Untersuchungen werden unter Nutzung der, für den Standort Ust-Kamenogorsk, gültigen Standard-Wetterbedingungen durchgeführt. Das Bedarfsprofil wird entsprechend berücksichtigt. Die Ergebnisse der dynamischen Simulation liefern unter gleichzeitiger Abbildung der Anlagentechnik den Jahres-Energiebedarf, sowie den Kälte- und Strombedarf. In Variantenuntersuchungen und Parametervariationen werden unterschiedliche Kombinationen aus baulichem Wärmeschutz und Gebäudeenergieversorgung betrachtet und die resultierenden Bedarfswerte ermittelt. Neben dezentraler Energieversorgung werden zentrale Varianten der Wärme- und Stromversorgung betrachtet. Insbesondere Systeme zur saisonalen Wärmespeicherung und die Untersuchung von Anlagen zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung stellen aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht einen Ansatz zur Steigerung der Energieeffizienz dar. Der ökonomische Vergleich der Varianten erfolgt im Rahmen einer Vollkostenbetrachtung in Anlehnung an die [VDI 2067]. Der Brennstoffbedarf, die CO2-Emissionen und der Primärenergiebedarf sind weitere Beurteilungskriterien.