40.000 m³ unterirdischer Großwasserwärmespeicher in Wien geplant
Für eine klimaneutrale Wärmeversorgung 2040 setzt der größte regionale Energieversorger Österreichs Wien Energie – und damit Fernwärmeversorger Wien – auf mehrere nachhaltigen Wärmequellen – dabei sollen zukünftig u.a. auf Tiefengeothermie, Abwärme aus Industrie- und Kläranlagen gesetzt. Das Temperaturniveau diese Wärmequellen müssen mittels Wärmepumpen angehoben werden, wodurch sich eine verstärke Kopplung der Sektoren Strom und Wärme ergibt. Die Verfügbarkeit dieser Wärmequellen unterliegt tages- und jahreszeitlichen Schwankungen und überschneidet sich daher nur teilweise mit dem Wärmebedarf. Damit aus erneuerbarer Erzeugung echte Versorgungssicherheit wird, braucht es resiliente, großskalige Speicherlösungen, besonders im thermischen Bereich.
Ziel von ScaleUp ist es, das vor allem in Dänemark verbreitete Konzept von Erdbeckenspeichern auf den urbanen Raum in Österreich zu übertragen und Lösungen für lokale Herausforderungen wie Geologie und Flächenverfügbarkeit zu entwickeln.
Untersucht wurde unter anderem, wie die langfristige Effizienz und Umweltverträglichkeit des Speichersystems sichergestellt werden können. Dazu wurden fortschrittliche Dämmmaterialien und optimierte Wandstrukturen analysiert, um Wärmeverluste zu minimieren und den umliegenden Boden sowie das Grundwasser vor thermischen Einflüssen zu schützen. Die Analysen erfolgten mittels Simulationen und Labortests.
Die Integration unterirdischer Wärmespeicher (UTES) in das bestehende Fernwärmenetz in Wien stellt sowohl technische als auch betriebliche Herausforderungen dar. Im Projekt wurden daher mehrere Integrationskonzepte durch die Simulation verschiedener Betriebsfälle evaluiert.
Abschließend wurde das Design des UTES weiter konkretisiert und ein umfassender Monitoringkonzept entwickelt, das sowohl die Systemleistung als auch Umweltparameter überwacht. Dazu zählen unter anderem Temperaturmessungen, Grundwasseranalysen sowie Untersuchungen der Bodenstabilität, um geologische und ökologische Anforderungen einzuhalten. AEE INTEC leistete insbesondere Beiträge zur Analyse der Integrationskonzepte sowie zur Entwicklung des Monitoringkonzepts.
Am Ende des Forschungsprojektes liegt ein Konzept für eine Pilotanlage auf dem Gelände des Kraftwerks Donaustadt. Die geplante Anlage soll ein Speichervolumen von rund 40.000 m³ aufweisen und ist so konzipiert, dass ihre Auswirkungen auf das Stadtbild minimiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Fläche über dem Speicher weiterhin für andere Zwecke – etwa als Grünfläche oder für Infrastruktur – genutzt werden kann. Die Pilotanlage wird zudem als Testumgebung für technische Innovationen, Betriebsstrategien und Umweltschutzmaßnahmen dienen. Die, während Bau und Betrieb gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Planung künftiger Speichersysteme mit einem Fassungsvermögen von mehreren hunderttausend Kubikmetern ein.
Gefördert wird das Projekt vom Klima- und Energiefonds, der Europäischen Union, der European Investment Bank (EIB) und begleitet vom Green Energy Lab im Rahmen der „Vorzeigeregion Energie“.
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