Wärmeüberschüsse intelligent nutzen und regional verbinden

AEE INTEC, KI generiert

Gemäß den EU-Vorgaben muss die Wärmeversorgung in Fernwärmenetzen ab 2050 vollständig aus erneuerbaren Energien oder industrieller Abwärme stammen. Das Projekt „Future Heat Highway“ geleitet vom Energieinstitut der JKU Linz – setzt genau hier an. Als Innovationsmotor treibt es die großflächige Vernetzung und Umsetzung zukunftsfähiger Infrastrukturen voran.

28 österreichische Projektpartner aus Forschung und Industrie entwickeln gemeinsam zukunftsweisende Konzepte für Fernwärme-Übertragungsnetze. Indem Fern- und Nahwärmenetze sowie industrielle Abwärmequellen gekoppelt werden, lassen sich Überschüsse überregional transportieren und verschieben. Um dabei Erzeugung und Verbrauch optimal auszubalancieren, soll die gezielte Integration von Großwärmespeichern eine temporäre Pufferung der Energie sowie die zeitliche Anpassung von Überschüssen und Bedarf steuern. Durch ihre Einbindung in den Verbund ermöglichen Großwärmespeicher die netzdienliche Integration neuer Abwärmepotenziale und stabilisieren das Gesamtsystem. Kürzlich fiel bei einem erfolgreichen Kick-off-Meeting der Startschuss für die technische Systemintegration und die Entwicklung intelligenter Regelungsstrategien.

Im Fokus des Kick-offs standen die konkreten Arbeiten zur hydraulischen Einbindung und Steuerung des übergeordneten Netzwerks. Damit die Einspeisung der unterschiedlichen Quellen stabil und hocheffizient funktioniert, müssen essenzielle Teilsysteme wie großskalige saisonale Wärmespeicher, lokale Netze und dezentrale Erzeuger genau aufeinander abgestimmt werden. Zu den ersten wichtigen Arbeitsschritten gehören die Erhebung repräsentativer Betriebsdaten, die Definition klarer technischer Schnittstellen sowie der Aufbau einer umfassenden simulationsbasierten Systemumgebung.

AEE INTEC bringt für diese Aufgaben seine langjährige Expertise in der Anlagenhydraulik, Speicherdesign und Modellierung von Großwärmespeichern und Fernwärmenetzen ein. Ein zentraler Erfolgsfaktor ist dabei die enge Kooperation mit regionalen Akteuren vor Ort: Um eine verlässliche Datenbasis für die anstehenden Simulationen zu sichern, arbeitet das Forschungsteam eng mit lokalen Netzbetreibern zusammen. Deren Realdaten werden analysiert und hochskaliert, um das Verhalten des Gesamtsystems präzise abzubilden. 

Das Arbeitspaket unter Leitung von AEE INTEC verfolgt dabei unter anderem folgende konkrete Ziele:

  • Optimierte Speichereinbindung und -betriebsweise (Key Performance Indicators (KPIs) wie Speichereffizienz)
  • Erstellung von Integrationsstrategien von lokalen in überregionale Wärmenetze (z.B. Entwicklung von optimierten Wärmepumpenschaltungen mit Ermittlung von Jahresarbeitszahl)
  • Analyse der wirtschaftlichen Auswirkung einer Fernwärmenetzkopplung (KPIs wie Levelized cost of heat (LCOH))

Die fundierte Kombination aus historischen Messdaten und der digitalen Auslegung des zukünftigen Systems schafft die technische Basis, um Verbundnetze und industrielle Abwärme zu integrieren. So lässt sich dieses Potenzial großflächig, wirtschaftlich attraktiv, sicher und CO2-neutral nutzen.

Auftrag/Fördergerber

Klima- und Energiefonds

Programm

Transformation der Industrie 2024

Projektkoordinator

Energieinstitut der Johannes Kepler Universtiät Linz

Projektpartner

 

Kontakt

Jakob Hütter