Bei PRIMES sind Laseranlagen mit einer elektrischen Gesamtleistung von 150 kW installiert. Für den Betrieb dieser Laser ist eine Kühlanlage erforderlich, die typischerweise 30 % der elektrischen Leistung der Laser benötigt, also eine Leistung von 50 kW. Diese Kühlleistung fällt parallel zum Strombedarf der Laser an und erhöht den elektrischen Leistungsbedarf. Bei herkömmlichen Kühllösungen wird die Abwärme an die Luft abgegeben. PRIMES hingegen nutzt diese Abwärme klimafreundlich zum Heizen seiner Firmengebäude. Durch den Einsatz eines 50 m3 großen Kaltwasser-Pufferspeichers kann die Abwärme zwischengespeichert werden und bei Bedarf über eine Wärmepumpe zur Beheizung der Gebäude genutzt werden. Gleichzeitig sinkt der elektrische Leistungsbedarf für die Laserkühlung von 50 kW auf 2,5 kW, da die Wärmepumpe 24/7 laufen kann und der Pufferspeicher die Spitzenlast aufnimmt. Darüber hinaus werden erhebliche Investitionen in Kühlgeräte eingespart.

Im Projekt Enervator wurde im Wohngebiet „Am Mainblick“ in Kelsterbach die integrierte Steuerung und Verknüpfung von elektrischen und thermischen Lasten, stationären und mobilen Stromspeichern sowie lokaler Strom- und Wärmeerzeugung im QuartierKraftwerk "Am Mainblick" erforscht. 47 der insgesamt 180 versorgten Haushalte des Wohngebietes wurden durch aktive Steuerung auf Basis intelligenter Prognosen in das Versorgungskonzept eingebunden. In den Haushalten wurden digitale Stromzähler der neuesten Generation zur Datenerfassung und Tarifierung genutzt. Darüber hinaus wurden diese Haushalte mit einem Smart Home System ausgestattet, um die Ansteuerung von Steckdosen und Heizkörperthermostaten zu ermöglichen. Weiter wurde neben dem stationären Stromspeicher ein eCarSharing Konzept in das Gesamtsystem integriert, um die Flexibilität mobiler Batteriespeicher von E-Fahrzeugen nutzen zu können. Im Rahmen einer wissenschaftlichen Begleitforschung wurde die Anwendbarkeit innovativer Technologien analysiert sowie die Kundeninteraktion hinsichtlich Verbrauchersteuerung und Datenerfassung sozialwissenschaftlich ausgewertet.

Der Bau der Ökosiedlung Friedrichsdorf durch das Unternehmen „Frank und Frieda“ verfolgte das Ziel, ein nachhaltiges Quartier unter Beachtung von ökonomischen und sozialen Aspekten zu bauen. Auf einer Fläche von rund 37.000 m2 entstanden seit dem Jahr 2015 rund 350 Wohneinheiten mit verschiedenen Wohnformen.

Für die Ökosiedlung wurde ein ganzheitliches Quartierskonzept erstellt, welches die effiziente und nachhaltige Energieversorgung mit der Schaffung von nachhaltigen Mobilitätsangeboten, die Beachtung der Ökologie durch Schaffung von Ausgleichsflächen, die Verwendung von nachhaltigen Baustoffen und die sozialen Bedürfnisse durch zentrale Treffpunkte und Freizeitangebote verbindet.

Die Energieversorgung der 350 Wohneinheiten und Gewerbebetriebe werden durch ein Nahwärmenetz gewährleistet. Das Netz wird aus einem innovativen Mix von zwei Großwärmepumpen, einer PVT-Anlage, einem Solarabsorber-Anlage und zwei BHKWs betrieben. Um die Versorgung aller Einwohnenden zu jeder Zeit zu garantieren, wird zur Zwischenspeicherung ein Eisspeicher und für die Spitzenlast zwei Gasbrennwertkessel verwendet. Für den Bau und Betrieb des Nahwärmenetzes steht mit der Frank Ecoenergy GmbH ein professioneller Contractor zur Seite, der für das Projekt durch seine lange Erfahrung alles aus einer Hand liefern und betreiben konnte.

Der Anteil volatiler Energien an der Energieerzeugung nimmt stetig zu. Um Erzeugung und Bedarf in Einklang zu bringen, wird die Speicherung von Energie zunehmend wichtiger. Bei der Analyse komplexer Fernwärmesysteme, die einen Wasserwärmespeicher enthalten, werden bislang stark vereinfachte Modelle genutzt. Zur Weiterentwicklung und Validierung solcher Modelle müssen exemplarisch auch Messungen an realen Speichern durchgeführt werden. Hierzu wurde ein großer Kurzzeit-Wasserwärmespeicher mit entsprechender Temperaturmesstechnik ausgestattet. Parallel zur Analyse der Messergebnisse wurden hochauflösende Modelle entwickelt und numerische Simulationen durchgeführt. Auf dieser Grundlage wurden dann vereinfachte Modelle für große Kurzzeit-Wasserwärmespeicher abgeleitet.

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Sektorenübergreifender Hochtemperaturspeicher zum Ausgleich volatiler erneuerbarer Stromerzeugung (High-T-Stor)“ hat die Technische Hochschule Mittelhessen (TH Mittelhessen) den Aufbau und die Untersuchung des Betriebsverhaltens eines neuartigen, sektorenübergreifenden und flexiblen Hochtemperatur-Energiespeichers sowie dessen Verbesserung durch lasergestützte additive Fertigungsprozesse realisiert. Die TH Mittelhessen entwickelte einen Hochtemperaturspeicher für Strom aus erneuerbaren Quellen. Zusammen mit den Stadtwerke Gießen wurde ein neuartiger Hochtemperaturspeicher entwickelt, um Energie als Wärme zu speichern. Elektrische Heizelemente erzeugen dabei Wärme von bis zu 1.100°C. Diese wird in Keramikelementen gespeichert. Bei Bedarf wird sie über eine inverse Gasturbine in Strom und Heizenergie umgewandelt. Mit diesem Verfahren werden 80 Prozent der Ausgangsenergie nutzbar sein. Forschungsschwerpunkte des Projekts liegen unter anderem auf Fragen der optimalen Geometrie des Speichers und der Integration der Heizelemente in den aus keramischen Formsteinen bestehenden Speicherblock. Dafür wurde erstmals ein entsprechender Demonstrator in Gießen aufgebaut, in Betrieb genommen und wissenschaftlich analysiert. Die Kooperationspartner haben auf dem Betriebsgelände der Stadtwerke Gießen diese Demonstrationsanlage mit einer Speicherkapazität von 1.750 kWh aufgebaut. Großanlagen mit deutlich höherer Kapazität von bis zu 100 MWh sind möglich. Diese Energiemenge würde über 10.000 Haushalten einen Tag lang genügend Strom bieten.

Der Wärmespeicher hat ein Gesamtgewicht von 47 Tonnen. Er besteht aus Schamottestein-Mauerwerk mit vertikalen und horizontalen Öffnungen, elektrischen Heizelementen und einer Isolierung aus Vermiculit, einem Mineral mit sehr geringer Wärmeleitfähigkeit. Der Speicher besitzt eine thermische Kapazität von ca. 1,75 MWh.

Im Rahmen des Forschungsprojekts MAGDA hat der Energieversorger ENTEGA in der Solarsiedlung „Am Umstädter Bruch“ in Groß-Umstadt einen Quartierspeicher aufgestellt, den die Anwohnenden angepasst an ihre individuellen Bedürfnisse nutzen können (Multi-Use-Flexibilität). Den Kundinnen und Kunden wird ein auf ihre ganz persönlichen Bedürfnisse zugeschnittener Anteil des Quartierspeichers vermietet und damit eine bestimmte Speicherkapazität des Speichers zur Verfügung gestellt. Über eine Fahrplanprognose, in der genau berechnet wurde, welche Kapazitäten zur Eigenverbrauchsoptimierung tagesaktuell benötigt werden, wird die restliche Speicherkapazität berechnet. Diese kann dann entsprechend genutzt werden, um beispielsweise Schwankungen von Erzeugung und Verbrauch auszugleichen.

Beim Projekt der GGEW AG handelt es sich um den Neubau von Firmengebäuden am Wilhelm-Herz Ring in Lampertheim mit einer Nutzfläche von ca. 2.250 m². Im Verwaltungsgebäude BT-A befinden sich überwiegend Büro- und Besprechungsräume. Das zweite Gebäude, BT-B, besitzt einen Büroteil, eine Lagerhalle, weitere Arbeitsräume sowie die Energiezentrale. Der Innovationsgrad der Anlage liegt in der alternativen Energiegewinnung durch den Aggregatzustands- Wechsel im Eisspeicher. Durch Einbindung von Wärmerückgewinnung der Serverkühlung in den Eisspeicher, ganzzeitlichen Speicherung von Energie und Wiederverwertung von überschüssigen Energien aus verschiedenen Anlagenprozessen wird die Anlage optimiert. 

Im außerhalb des Gebäudes im Erdreich errichteten Eisspeicher, dessen Fassungsvermögen 100 m³ beträgt, ist das Wärmetauscher-System für den Entzugs- und Regenerationsprozess installiert. Herzstück der Anlage ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer Nennwärmeleistung von rund 90 kW. Auf der Nordseite des Lagerhallendachs sind die Luft-Solar-Absorber installiert, welche u.a. der Regeneration des Eisspeichers dienen. Auf der Südseite des Hallendaches ist eine rund 400 m² große PV-Anlage errichtet mit einer installierten Leistung von knapp 70 kWp. Sie liefert zum einen den Betriebsstrom für die Wärmepumpe zum anderen den Strom zur Versorgung der Büro- und Lagerflächen als auch der Ladesäulen auf dem Firmengelände. Die Kühlung als auch Beheizung der Büro-, Sozial- und Besprechungsräume beider Gebäude erfolgt über eine sog. Betonkernaktivierung und Fußbodenheizung. Das Verwaltungsgebäude BT-A ist über Nahwärmeleitungen mit der Energiezentrale in BT-B verbunden und wird hierüber mit Wärme aber auch im Bedarfsfall Kälte versorgt. Die Serverräume in beiden Bauteilen werden unabhängig davon von der Energiezentrale gekühlt. Die Abwärme der Serverräume dient der Regeneration des Eisspeichers (auftauen). Die Betriebsweise ist monovalent. Beim Regenerationsprozess wird dem abtauenden Eis (Wasser) die latente Energie aus dem Aggregatzustandswechsel entzogen. Das Wasser gefriert, die gewonnene Energie wird in die Pufferspeicher geladen, sobald diese vollgeladen sind, wird die restliche, überschüssige Energie über die Absorber abtransportiert.

Durch die verbesserten Energieeffizienzwerte werden so im Vergleich zum alten Firmensitz der GGEW AG jährlich knapp 80 Tonnen CO2 vermieden, was einer Reduzierung um 90% entspricht.

Das Platinum setzt einen neuen zukunftsweisenden Gebäudestandard: Der Holz-Hybrid-Bau vereint die Stärken von Holz und Beton und hinterlässt so einen CO2-Fußabdruck, der deutlich niedriger ist als der von Bürogebäuden mit konventioneller Bauweise. Konstruiert aus natürlichen Rohstoffen in Kombination mit intelligenter Technik ist das Bürogebäude nicht nur schonend für den Planeten, sondern auch für die Gesundheit – und schafft so ein Arbeitsumfeld zum Wohlfühlen. Dafür erhält das Gebäude mit dem „Platin-Zertifikat“ die höchste Bewertungsstufe des DGNB-Nachhaltigkeitszertifikats und mit der HA Hessen Agentur einen namenhaften Mieter. Das Platinum erzeugt erneuerbare Energie über die Photovoltaik-Anlagen an der Fassade und auf der Dachfläche. Über das Jahr gesehen generiert das Gebäude damit mehr nachhaltigen Strom als es für den Betrieb benötigt und ausgestattet mit intelligenter Technik, verbraucht das Platinum nur genau dann Energie, wenn sie gebraucht wird.

Die Sektorkopplung in der Energiezentrale des Quartiers wird realisiert durch Entwicklung einer neuartigen Hochtemperatur-Speichertechnologie (Power-to-Heat-and-Power), in Kombination mit einem multifunktionalen Batteriespeichers für Strom und einem zentralen Warmwasser-Schichtenspeicher für Abwärme. Auf diese Weise entsteht eine hochflexible und effiziente Speicher- und Nutzungskette entlang des Energieniveaus. Elektromobilität wird als zusätzlicher Baustein realisiert, so dass alle Verbrauchssektoren berücksichtigt werden. Aus der primärenergieschonenden Versorgung des Quartiers mit hohen Anteilen PV-Stroms, resultieren temporäre Energieüberschüsse, welche in dem Hybridspeichersystem sowohl kurz- als auch mittelfristig speicherbar sind. Eine weitere Besonderheit ist der Einsatz des Speichersystems für Energie- und Systemdienstleistungen über die Quartiersgrenzen hinaus, z. B. für positive und negative Regelenergie oder zur Einspeisung in das Gießener Fernwärmenetz für Energie- und Systemdienstleistungen über die Quartiersgrenzen hinaus, z. B. für positive und negative Regelenergie oder zur Einspeisung in das Gießener Fernwärmenetz.

Die Kronberg Academy ist eine international wirkende Kulturinstitution zur Ausbildung und Förderung junger hochbegabter Musiker. Mit dem Casals Forum entstand in Kronberg ein einzigartiger Konzertsaal und eine internationale Begegnungsstätte für große Meister und junge Talente. Der Bau begann mit dem Spatenstich im Oktober 2017 und nach einer fünfjährigen Bauphase fand am 24.09.2022 die Eröffnung statt. Der Saal mit rund 600 Sitzplätzen wird mit Wärmepumpen in Verbindung mit einem innovativen Eisspeicher klimatisiert und damit CO2-neutral betrieben – nach derzeitigem Kenntnisstand der erste CO2-neutrale Konzertsaal der Welt. Im Rahmen eines nachhaltigen Energiekonzepts werden bewährte Komponenten wie Wärmepumpen und Wärmetauscher mit dem Eisspeicher kombiniert und ergeben auf diese Weise eine besondere Energieeffizienz. Schwerpunkt ist der Betrieb der Wärmepumpen nur bei hohen Außentemperaturen gegen die Außenluft, bei Temperaturen unter 0 Grad wird gegen den Eisspeicher gefahren. Dadurch werden hohe Jahresarbeitszahlen erreicht und die gespeicherte Kälte im Eisspeicher wird im Sommer zu Kühlzwecken genutzt, es muss keine Kälte erzeugt werden.