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CASCADE: REDUZIERUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS VON FLUGHÄFEN

Flughäfen sind große Energieverbraucher – und dabei sind Start- und Landevorgänge noch nicht einmal eingerechnet. Der tägliche Verbrauch an Strom und thermischer Energie eines großen Flughafens entspricht dem einer Stadt mit 100.000 Haushalten.
CASCADE: REDUZIERUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS VON FLUGHÄFEN
In den 28 Staaten der Europäischen Union gibt es rund 500 Flughäfen, und selbst der kleinste Flughafen verbraucht Energie, als gäbe es kein Morgen. Ziel des dreijährigen EU-Projekts CASCADE – ICT for Energy Efficient Airports - ist es, Flughäfen bei der energetischen Optimierung unterstützen und CO2 -Emissionen, die durch verbrauchsintensive Lüftungs-, Heizungs- und Klimaanlagen (HVAC) entstehen, um bis zu 20 % senken.

Die neun Partner von CASCADE, die mit 2,6 Mio. EUR aus dem Siebten Rahmenprogramm (RP7 der EU) gefördert werden, planen hierfür den Einsatz einer neuen Energie-Management-Software nach ISO 50001 und einer automatischen Fehlererkennungs- und Diagnose-Software (FED). Mit dem CASCADE-System werden Fehler schnell und automatisch erkannt, bevor die Anlagen Schaden nehmen, ausfallen oder Energie verschwendet wird, und Wartungsteams dabei unterstützt, zügig einzugreifen und die Leistungsfähigkeit der Systeme und Anlagen zu optimieren.

Für die Flughafenbetreiber ist dies genau der richtige Zeitpunkt, denn sie stehen unter enormem Druck, damit die EU ihre 20-20-20-Ziele (u.a. Senkung der Treibhausgasemissionen um 20% bis 2020) durch besseres Energiemanagement erreicht. Hierfür sind entsprechende Methoden und Instrumente gefragt. CASCADE entwickelte ein entsprechendes Softwareprogramm hierfür und integriert es in bestehende IKT-Systeme der Flughäfen.

KLIMAANLAGEN VERBRAUCHEN 50% DER GESAMTENERGIE VON FLUGHÄFEN

Die Flughäfen Rom-Fiumicino und Mailand-Malpensa als die beiden größten Flughäfen Italiens stellten Personal und Ressourcen für das Pilotprojekt bereit. Fast 55 Mio. Passagiere nutzen diese Flughäfen pro Jahr. Da ungefähr die Hälfte der Energie für Beheizung, Belüftung und Klimaanlagen verbraucht wird, könnte sich eine Reduzierung von 20% deutlich auf den Gesamtenergieverbrauch auswirken.

"Wir wollen nicht die gesamte Flughafeninfrastruktur verändern", sagte Nicolas Réhault , Koordinator von CASCADE und Leiter der Gruppe Gebäudeoptimierung am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg, Deutschland. "Unser Ziel ist es, den Energieverbrauch dieser Anlagen durch gezielte Optimierung um 20 % zu senken und dies später in anderen Flughäfen zu wiederholen.

Der Schwerpunkt liegt auf den HVAC-Systemen - vor allem den großen Lüftungsgeräten, Kühlwasseranlagen und Kühltürmen von Flughäfen. So installierte das Projektteam Hunderte neuer Sensoren, Messgeräte und Datenerfassungssysteme an den beiden Flughäfen, um Parameter wie Temperatur, Druck, Durchflussraten, Stromverbrauch zu messen.

Ingenieure können mit diesem neuen Messprogramm dann die Leistung der Systeme und das Benutzerverhalten vergleichen und optimieren. In Kombination mit Fehleranalysen konnten Probleme bei der Planung (unnötiger Betrieb), mangelhafte Abstimmung von Heizung und Kühlung in den einzelnen Flughafenbereichen, schlechte Positionierung von Steuerung und Regelung, mangelnde Kalibrierung oder Wartung, schlecht abgestimmte Rohr- und Kanalsysteme, ausgeräumt werden.

Nach den ersten sechs Monaten der Pilotphase wies das CASCADE-System bereits mehrere Steuer- und Sensorfehler in großen Belüftungsanlagen nach, die Terminal 1 in Fiumicino mit Frischluft versorgen. So geht man von Einsparungen bis zu 500 MWh aus, was etwa 3.500 Tonnen CO2 und 70.000 EUR jährlich entspricht, die mit niedrigen Investitionskosten erreicht werden können, indem etwa Kontrollen zurückgesetzt oder defekte Sensoren ausgetauscht werden.

DIE SOFTWARE EIGNET SICH AUCH FÜR ANDERE KOMPLEXE GEBÄUDE

Interesse am Projekt besteht durchaus auch außerhalb der EU. Der Internationale Flughafenrat (AIC) unterstützt den Vorschlag über einen Kommunikationskanal und stellt die Ergebnisse 400 der insgesamt 500 EU-28-Flughäfen vor. Das CASCADE-Konsortium hofft damit, auch andere Flughafenbetreiber anzuregen, die CASCADE-Software in ihre Energiemanagementpläne zu integrieren.

Und noch weitere Anwendungen sollen für die CASCADE-Software entwickelt werden, wie Nicolas Réhault erklärt. "Flughäfen sind sehr komplexe Infrastrukturen. Wir haben viele technische Details zur Funktionsweise dieser Infrastrukturen dazu gelernt, was auch auf andere hochkomplexe Gebäude wie Krankenhäuser oder Banken anwendbar ist, und möglicherweise auch auf viel kleinere Anlagen."

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