„nachhaltige technologien 1|2017"

Die netzgebundene Wärmeversorgung birgt erheb- liche CO 2 - und auch Kostenreduktionspotentiale bei der Deckung des Wärmebedarfs, insbesondere im urbanen Umfeld. Eine netzgebundene Wärmever- sorgungsinfrastruktur ermöglicht die hydraulische Einbindung unterschiedlichster (auch hybrider) Wär- meumwandlungstechnologien, industrieller und kommunaler Abwärme und thermischer Speicher. Hierdurch kann der Einsatz fossiler Brennstoffe mi- nimiert bzw. substituiert werden, lokale Wertschöp- fung gesteigert und die Flexibilität des Energiesys- tems erhöht werden. Die Betreiber städtischer Fernwärmeversorgungs- systeme, vor allem Betreiber erdgasbefeuerter KWK-Anlagen, sind gegenwärtig mit dem Problem konfrontiert, dass eine wirtschaftliche Fernwärmebe- reitstellung aufgrund externer Rahmenbedingungen zunehmend erschwert wird. Die Strompreisentwick- lung sowie schwankende Preise für Gas und andere fossile Energieträger stellen hier einen erheblichen Unsicherheitsfaktor dar. Daher sind Lösungsansätze für neuartige Fernwärmekonzepte, die möglichst un- abhängig von Energieträgerimporten betrieben wer- den können und die bestenfalls zusätzlich Systemfle- xibilität bereitstellen, essentiell wichtig. Im gegenständlichen Projekt- vorhaben werden innovative technische Konzepte für eine Er- weiterung urbaner Fernwärmever- sorgungssysteme entwickelt und simulationstechnisch analysiert. Zielsetzung ist, durch intelligen- te hydraulische Integration z. B. der Komponenten Langzeitwär- mespeicher, (Groß-)Wärmepumpe und solarthermische Großanlage eine flexible Fernwärmebereit- stellung zu ermöglichen und die Anteile erneuerbarer Energieträ- ger als auch die Deckungsanteile aus Abwärmenutzung signifikant zu steigern. Konkret wird für drei charakteristische Fernwärmever- sorgungsgebiete unterschiedlicher Größe (Wien, Kla- genfurt, Mürzzuschlag) und mit unterschiedlichem Erzeugungsportfolio in der Grund-, Mittel- und Spit- zenlastversorgung ermittelt, welche Anlagenkonfigu- ration und Einsatzreihenfolge einen techno-ökono- misch optimalen Erzeugungsmix zur Folge hat. Die für diese ganzheitlichen Analysen der drei Fern- wärmeversorgungsgebiete erforderlichen Methoden und Simulationswerkzeuge auf Komponenten- und Systemebene werden entwickelt (z. B. in Dymola, TRNSYS) und validiert. Basierend auf den vorhande- nen Systemen werden unterschiedliche technische Konfigurationen (z. B. Solarthermie + Wärmepumpe + Langzeitspeicher) und Einsatzreihenfolgen simu- liert und bewertet. Die Ergebnisse und Erkenntnisse der Untersuchungen werden auch hinsichtlich der Übertragbarkeit auf andere urbane Fernwärmever- sorgungsgebiete bewertet. Flexibilisierung und Dekarbonisierung urbaner Fernwärmesysteme Auftraggeber : Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie Projektpartner : S.O.L.I.D. Gesellschaft für Solarinstallation und Design mbH; Technische Universität Graz - Institut für Wärmetechnik; Wien Energie GmbH; STW Stadtwerke Klagenfurt AG; Stadtwerke Mürzzuschlag Gesellschaft m.b.H. Ansprechperson : DI Dr. Ingo Leusbrock, i.leusbrock@aee.at Hochtemperaturschiene Nieder-/Mitteltemperaturschiene Industrieabwärme Lastausgleichsspeicher Heizkraftwerk Kompressions- wärmepumpe Absorbtions- wärmepumpe Langzeitspeicher Solar