Mini-LLEC als Test- und Demonstrationsfeld

Im Living Lab Energy Campus wird ein mögliches Energiesystem der Zukunft im Quartiersmaßstab aufgebaut. Dieses Reallabor geht damit deutlich über den gewöhnlichen Labormaßstab hinaus und soll überdies gleich mehrere Technologien mithilfe einer innovativen IKT-Plattform verknüpfen. Als Zwischenschritt soll daher das Projekt LLEC:JuPilot rund um das Schülerlabor JuLab eine Art „Mini-LLEC“ etablieren. An diesem zentralen Standort mitten auf dem Campus bündeln sich gleich mehrere LLEC-Aktivitäten und man findet (fast) alle technischen LLEC-Themen in kleinem Maßstab.

Das Mini-LLEC ermöglicht damit kleinskalige Tests zu den einzelnen Technologien und deren Zusammenspiel im realen Umfeld des Schülerlabors. In der Kombination sollen diese Anlagen außerdem eine bilanziell autarke und erneuerbare Energieversorgung des Gebäudes 4.11 ermöglichen. Ein weiterer Effekt der Bündelung der Technologien auf engem Raum und an genau diesem Standort: Das Mini-LLEC eignet sich bestens als „Dissemination Hub“ zur niederschwelligen Vermittlung der LLEC-Inhalte im Rahmen der Aktivitäten des Schülerlabors und darüber hinaus.

Mini-LLEC: Demonstratoren am Standort

Im Projekt JuPilot wird ein innovatives Energiesystem aufgebaut, das aus Energiedemonstratoren im kleinen Maßstab und einem Gebäude auf dem Campus – dem Schülerlabor „JuLab“ – besteht. Mithilfe einer Kleinwindenergie- und einer Photovoltaik-Anlage soll hier in Zukunft Energie aus erneuerbaren Quellen erzeugt und gespeichert werden. Zur Energiespeicherung wird einerseits ein Batteriespeicher genutzt, um die stündlichen und täglichen Schwankungen in der Energieerzeugung auszugleichen, und zum anderen ein saisonales Speichersystem. Dieses saisonale Speichersystem besteht aus einem Elektrolyseur, der überschüssige elektrische Energie im Sommer in Wasserstoff umwandelt, einem Gasspeicher zur Speicherung des Wasserstoffs und einer Brennstoffzelle, die den Wasserstoff im Winter rückverstromt. Zusätzlich wird die Abwärme, die beim Betrieb der Brennstoffzelle anfällt, in einem Pufferspeicher zwischengespeichert und bei Bedarf in die Fußbodenheizung des Gebäudes eingespeist. Alle Komponenten werden nach der Errichtung in eine innovative Regelungsplattform integriert und können dann innerhalb dieser überwacht und gesteuert werden.

Kenndaten

Gebäudeautomation im Schülerlabor (Geb. 04.11v)

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme der Gebäudeleittechnik

2022

Anzahl Geschosse

3

Netto-Raumfläche

403 m²

Ausrichtung

NW/SO

Nutzung

Büroräume, Konferenzräume, Labore

Nutzende

Mitarbeitende, Schülergruppen, Besuchergruppen

Heizungsanlage

Radiatoren (Fernwärme), Fußbodenheizung (Fernwärme)

Lüftung

Manuell, Abluft in Laboren

Energiebedarf (elektrisch, 2018)

15.317 kWh

Energiebedarf (thermisch, 2018)

33.152 kWh

Energieerzeugung und -speicherung

Kleinwindenergieanlage (KWEA)

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme

2021

Elektrische Peak-Leistung

5,5 kWp,el

Rotordurchmesser

4,40 m

Nabenhöhe

24 m

Windrichtungsnachführung

Automatisch (Windfahne)

Photovoltaik Dach

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme

2021

Elektrische Peak-Leistung

18,2 kWp,el

Ausrichtung

SO

Neigung

12°

Modulart

Monokristallin

Photovoltaik Pergola

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme

2021

Elektrische Peak-Leistung

9,9 kWp,el

Ausrichtung

SW

Neigung

12°

Modulart

Monokristallin, 20% transparente Fläche

Wasserstoffspeicher

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme

tbd

Druck Niederdruckspeicher ND (max.)

30 bar

Volumen Niederdruckspeicher

1,225 m³

Kapazität Wasserstoff ND

1 kg

Druck Hochdruckspeicher HD (max.)

210 bar

Volumen Hochdruckspeicher

11,025 m³

Kapazität Wasserstoff HD

172 kg

Nennleistung Kompressor

5,5 kWel

Elektrolyse

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme

tbd

Technologie

Anion Exchange Membrane (AEM)

Leistung Elektrolyse (max.)

7,2 kWel

H2 Produktion Elektrolyse (max.)

1,5 Nm³/h

Systemwirkungsgrad Elektrolyse

62,5 %

Brennstoffzelle

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme

tbd

Technologie

Proton Exchange Membrane (PEM)

H2 Aufnahme Brennstoffzelle (max.)

7,8 Nm³/h

Erzeugungsleistung Brennstoffzelle (max.)

8,5 kWel

Systemwirkungsgrad Brennstoffzelle (max.)

51 %

Thermischer Speicher

Kennzahl

Wert

Inbetriebnahme

tbd

Abwärme Brennstoffzelle (max.)

13 kWth

Volumen

1.000 l

Nutzung/Einspeisung Abwärme

Fußbodenheizung (Gebäude)

Letzte Änderung: 28.08.2025