Das Gasthaus Göscheneralp, ein Familienbetrieb im Göscheneralptal bei Göschenen, Uri, ist als
Testumgebung für die Anwendung von verbesserten Heizsystemtechnologien analysiert worden. Das Ziel ist
eine vergleichbare Analyse verschiedener Heizsysteme als mögliche klimaneutrale Lösungen zu entwicklen,
um den Elektrizitätsverbrauch und die Energiekosten zu reduzieren.
Die aktuelle Situation des Gasthauses Göscheneralp wurde analysiert und drei Technologien wurden als
mögliche Varianten gewählt: eine Sole/Wasser- Wärmepumpe, ein Vakuum Rohr Kollektor System, und eine
verbesserte Wärmedämmung in der Gebäudehülle. Diese drei Technologien wurden auf der ersten Ebene in
Bezug auf die Nachhaltigkeit im wirtschaftlichen, ökologischen und gesellschaftlichen Umfeld bewertet. Auf
der zweiten Ebene wurde der Nettobuchwert im wirtschaftlichen Bereich, das Potential der globalen
Erwärmung sowie die Ästhetik und der Komfort im sozialen Bereich als endgültige Werte bestimmt. Die
Technologien und die definierten Kriterien sind mittels einer Kosten-Nutzen Analyse, einer Ökobilanz, und
einer Multikriterien-Entscheidungsanalysemulti-Kriterien auswertet worden.
Auf Grund der ausgewerteten Ergebnisse der verschiedenen Methoden wird die Anwendung einen Vakuum
Rohr Systems vorgeschlagen. Diese Variante hat bezüglich ökologischer und wirtschaftlicher Nachhaltigkeit
die höchste und bezüglich gesellschaftlichem Umfeld die zweithöchste Gesamtpunktzahl erreicht. Eine
zusätzliche Verbesserung könnte mit der Verstärkung der Wärmedämmung in der Gebäudehülle erzielt
werden. Zu Erwähnen ist noch, dass die Variante Sole/Wasser-Wärmepumpe wohl die nachhaltigste aber
auch teuerste Lösung darstellt. Der derzeitige tiefe Strompreis in der Göscheneralp sprechen gegen diese
Variante. Sollte der Strompreis jedoch stark steigen, könnte die Installation einer Sole/WasserWärmepumpe
eine plausible Lösung werden.
Gasthaus Göscheneralp, a family-run hotel/restaurant business in central Switzerland, was analysed as a
testbed for the application of improved heating system technologies. The aim of this report is to develop a
comparative analysis of various heating systems as a possible climate-neutral solution to reduce electricity
consumption and cut energy costs.
The current situation of the Gasthaus Göscheneralp was evaluated, then three technologies were considered
as possible heating alternatives: a ground-sourced heat pump, an evacuated tube collector solar system, and improved building insulation. The technologies were evaluated using the first level criteria of economic, environmental, and social sustainability. Then, the second level criteria of net present value (economic), global warming potential (environmental), and aesthetics and comfort (social) were established as final indicator values. The technologies and the established criteria were evaluated using the techniques of a cost/benefit analysis, a life cycle assessment, and a multi-criteria decision analysis.
Given the results of these evaluation techniques, it is recommended to implement the evacuated tube collector solar system. This technology scored highest in environmental and economic sustainability categories and second in the social category. Additional improvement could be made with stepwise measures to increase the thermal resistance of the building envelope with improved building insulation. It is also notable that although the ground source heat pump is the most cost effective solution during the operating phase, it is not recommended given the current energy tariffs of the Gasthaus Göscheneralp. However, if energy prices increase significantly, the low energy demand of the ground-sourced heat pump could prove to be a feasible option.
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Christen Clint, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
Die Ergebnisse der verschiedenen in diesem Artikel durchgeführten Analysen zeigen die Zusammenhänge zwischen Energiepreisschwankungen und der wirtschaftlich attraktivsten Technologiekombination für den neuen Campus Horw.
Drei thermische Energieerzeugungssystemkombinationen, nämlich ein eigenständiger Erdgaskessel, eine eigenständige Wärmepumpe und eine Kombination aus Wärmepumpe und Biogaskessel, werden anhand zweier Energiepreisszenarien getestet, um ihre wirtschaftliche Attraktivität zu bestimmen. Die Ergebnisse der Analyse werden dann getestet, um die endgültige Konformität des Systems mit den „2000-Watt-Standort“ -Kriterien zu bestimmen und die ökologische Qualität der vorgeschlagenen Energiesysteme festzulegen.
The results of the various analyses carried out in this paper highlight the relationships between energy prices fluctuations and the most economically attractive technology combination for the new Campus Horw.
Three thermal energy generation systems combinations, namely a standalone natural gas boiler, a standalone heat pump and a combination of heat pump and biogas boiler, are tested according to two energy price scenarios to determine their economic attractivity. The results of the analysis are then tested to determine the final system compliance with the “2000-Watt site” criteria, defining the ecological quality of the suggested energy systems.
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Tomyslak Martina, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
Die jüngste Bedrohung durch die globale Erwärmung hat eine revolutionäre Veränderung in der Art und Weise, wie die Welt ihre Energie liefert und verbraucht, eingeleitet. Länder auf der ganzen Welt suchen nach Lösungen, um ihre eigenen CO2-Emissionen zu minimieren und nachhaltige erneuerbare Energien einzuführen. Dieser Bericht versucht herauszufinden, ob es für die Schweiz möglich wäre, bis 2050 eine 100-prozentige Energieautarkie zu erreichen, nicht nur mit Strom, sondern ausschliesslich mit erneuerbaren Energien, ohne den Beitrag von Kernenergie oder importierter Energie. Mit Hilfe von Literaturrecherchen und dem Swiss ENERGYScope Calculator wurde das maximal erreichbare Angebot der Schweiz aus erneuerbaren Energiequellen abgeschätzt: Photovoltaik, Wind, Wasser, Biomasse, Geothermie und synthetisches Gas. Zudem wurde eine realistische Bandbreite an minimalen und maximalen Nachfrageeffizienzen in den Bereichen Gebäude, Mobilität, Industrie und Geräte ermittelt. Diese Wirkungsgrade ermöglichen die Bestimmung des minimal und maximal erreichbaren Gesamtendenergieverbrauchs und führen zu den Ergebnissen von fünf möglichen Szenarien, die jeweils den jährlichen und saisonalen Energieverbrauch, die jährlichen Kostenschätzungen und die CO2-Emissionen umfassen. Aus diesen Informationen wurde dann geschlussfolgert, welche der fünf Szenarien als machbare Lösungen in Frage kommen. Diese Lösungen wurden dann mit einer SWOT- und PESTEL-Analyse weiter analysiert, um die Stärken/Schwächen und internen/externen Auswirkungen jedes potenziellen Szenarios zu ermitteln.
The recent threat of Global Warming has spearheaded a revolutionary change in the way the world provides and consumes its energy. Countries all over the world are searching for solutions to minimize their own CO2 emissions and implement sustainable renewable energy. This report attempts to discover if it would be feasible for Switzerland to achieve 100 percent energy self-sufficiency, not just electricity, by 2050 using only renewable sources without the contribution of nuclear or imported energy. Literature research and the Swiss ENERGYScope Calculator tool was used to estimate Switzerland’s maximum achievable supply from renewable energy sources: solar PV, wind, hydro, biomass, geothermal and synthetic gas. Estimations were also used to determine a realistic range of minimum and maximum demand efficiencies regarding buildings, mobility, industry and appliances. These efficiencies allow for the determination of the minimum and maximum achievable total final energy consumption leading to the results of five possible scenarios, each comprising of the yearly and seasonal energy consumption, annual cost estimates and CO2 emissions. This information was then used to conclude which of the five scenarios qualify as feasible solutions. These solutions were then further analysed with a SWOT and PESTEL analysis to determine the strengths/weaknesses and internal/external impacts of each potential scenario.
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Hock James, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
In dieser Arbeit wird das Marktpotential und die Attraktivität eines Markteintritts von Wasserstoff im
Strassenverkehr beschrieben. Es wurde eine Analogie zum NGV Markt, sowie Analysen für Stakeholder,
PESTE, Branchenstruktur, SWOT und Sensitivität erstellt und «System Thinking» angewandt. Die Barrieren
für Wasserstoffmobilität sind: (a) Die Schaffung der Infrastruktur, (b) Kosten der Wasserstofffahrzeuge und
(c) Akzeptanz der Verbraucher. Die wichtigsten Treiber der Wasserstoffmobilität sind klimapolitische
Massnahmen, Energiesicherheit und Unternehmertum. Die Eintrittsbarrieren der Akteure zur
Wasserstoffmobilität hoch sind. Der Wettbewerb ist in der frühen Marktentwicklungsphase gering.
Gegenüber dem Diesel-LKW sind die Vorteile der FC-LKWs attraktiv, insbesondere im städtischen Betrieb.
Infrastruktur, Wettbewerbsfähigkeit und Kundenakzeptanz sind die wichtigsten kritischen Erfolgsfaktoren.
This paper describes the market potential and the attractiveness of a market entry of hydrogen in road
transport. An analogy to the NGV market, as well as analyses for stakeholders, PESTE, industry structure,
SWOT and sensitivity were created and "System Thinking" was applied. The barriers to hydrogen mobility
are: (a) the creation of infrastructure, (b) the cost of hydrogen vehicles and (c) consumer acceptance. The
most important drivers of hydrogen mobility are climate policy measures, energy security and
entrepreneurship. The entry barriers to hydrogen mobility are high. Competition is low in the early market
development phase. Compared to diesel trucks, FC trucks offer attractive advantages, especially in urban
operation. Infrastructure, competitiveness and customer acceptance are the most important critical success
factors.
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Lüchinger Richard, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur