„Nachhaltige Technologien 2 | 2022"

ie Notwendigkeit der Abkehr von fossilen Brenn- stoffen wird uns aktuell nicht alleine durch den Kli- mawandel, sondern auch durch geo- und energiepoli- tische Entwicklungen bewusst gemacht. Eine rasche und vollständige Dekarbonisierung des Fernwärme- sektors stellt dabei eine große Herausforderung dar. Dazu sind neben entsprechenden politischen und ge- setzlichen Rahmenbedingungen speziell auch Projekte an der Nahtstelle zwischen Forschung und Demonstra- tion wie das Leitprojekt „ThermaFLEX“ notwendig. Die Herausforderungen für die Fernwärme Um den erneuerbaren Anteil in der Fernwärmeversor- gung von aktuell rund 50 Prozent rasch zu erhöhen, müssen nachhaltige Wärmequellen lokalen Ursprungs integriert werden. Biomasse kommt dabei eine wichtige Rolle zu, wobei aufgrund des Ressourcenbedarfs in anderen Sektoren und der grundsätzlichen Ressour- cenlimitierung der Beitrag zur Dekarbonisierung des Fernwärmesektors begrenzt sein wird. Also braucht es auch die Adressierung anderer Energieträger und Wärmequellen, die z. B. auch über die Kopplung von Energiesektoren nutzbar gemacht werden können. Konkret sprechen wir hier zukünftig über die verstärkte Nutzung von tiefer Geothermie, unterschiedlichen Abwärmequellen, Großwärmepumpen, Solarthermie, Power-to-Heat und im Bereich der Kraft-Wärme- Kopplung auch von grünem Gas. Werden heute Fernwärmenetze überwiegend zentral mit wenigen Erzeugungsanlagen versorgt, erfordert die Nutzung lokaler Ressourcen eine verstärke Dezen- tralisierung der Anlagen zur Wärmegenerierung. Durch die daraus resultierende größere Anzahl an Erzeugungsanlagen einerseits und durch beschränkte zeitliche Verfügbarkeiten (Fluktuationen) anderer- seits steigt der Komplexitätsgrad, was wiederum den Bedarf an Flexibilitätsoptionen erhöht. Komponenten und Elementen wie Wärmespeichern (zentral, dezen- tral), Kopplung von Energiesektoren und Infrastruktu- ren, smarten Regelungskonzepten sowie auch der Integration von Nutzer*innen kommt eine hohe Be- deutung zu. Parallel werden hochintegrierte Planungs-, Umset- zungs- und Betriebsführungsprozesse an Wichtigkeit gewinnen, wie z. B. neue Facetten der Energieraum- planung, Methoden zur Lebenszyklusanalyse und zur Stakeholderintegration (siehe Artikel „Nutzer*innen und Stakeholderintegration bei der Entwicklung von Wärmenetzen“ auf Seite 18 in dieser Ausgabe) sowie im Bereich Datenanalyse bzw. Monitoring in der Be- triebsführung. Den dafür notwendigen Transformationsprozess zu unterstützen, ist das Ziel des Großforschungsprojekts „ThermaFLEX“ unter der Leitung von AEE INTEC, zusam- men mit einem transdisziplinären Team aus 28 Projekt- partnern: Es wurden technische, nicht-technische und systemische Maßnahmen kombiniert betrachtet und in Demonstrationsprojekten umgesetzt. Dabei wurde der gesamte Prozess von der Problemerkennung über die Konzeptentwicklung, der Detailplanung und Umset- zung, dem Daten-Monitoring und der Optimierung begleitet. Systembewertungen mittels Lebenszyklus- analysen wurden ebenso durchgeführt wie die Erar- beitung von Best Practices und Roll-out-Szenarien (siehe nachfolgende Grafik). D Industrieabwärmenutzung am Standort Gabersdorf für das Wärmenetz in Leibnitz Foto: Klimafonds / Krobath Wärmenetze im Wandel: Lösungen und Elemente zur Flexibilisierung Christian Fink, Ingo Leusbrock, Joachim Kelz