„Nachhaltige Technologien 2 | 2022"

ie Energiewende hin zu erneuerbaren Energie- trägern erfordert in Österreich auch eine Wärme- wende. Baulich verdichtete Gebiete und kommunale Infrastrukturen haben hierfür große Potenziale. Statt individueller Heizungen sind Wärme- und zukünftig auch Kältenetze in der Lage, Wärme aus z. B. Solar- oder Geothermie, Abwärme industrieller Prozesse aber auch aus dem Abwasser und der Kanalisation zu nützen und effizient zu implementieren. Durch Integration von Energiespeichern wird der zeitliche Abgleich von Erzeugung und Verbrauch von Wärme und Kälte möglich. Die zunehmende Integration mehrerer, teilweise volatiler Wärmequellen und die Einbindung von Spei- chern in Kombination mit laufenden Erweiterungen und Nachverdichtungen der Netze ist aber auch mit technischen Herausforderungen verbunden. Im Ver- gleich zum Betrieb einfacher Wärmenetze, z. B. mit einem Erzeuger an einem Standort, müssen zukünftig mehrere Energiequellen und Speicher an mehreren Standorten bestmöglich miteinander abgestimmt und verbunden werden, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Um diese Herausforderungen zu be- wältigen, benötigt es übergeordnete und intelligente Regelungsstrategien. Zwei mögliche Ansätze solcher Regelungsstrategien wurden im Projekt ThermaFLEX entwickelt und in zwei Wärmenetzen bei zwei De- monstratoren realisiert und demonstriert. Energiemanagementsystem im Wärmenetz Leibnitz Im Süden der Steiermark sind nicht nur die Gemeinden rund um Leibnitz, Tillmitsch und Wagna zusammenge- wachsen, sondern auch deren Fernwärmenetze. Durch die Verbindung mittels einer bidirektionalen, also in beide Richtungen betreibbaren, Wärmeübergabesta- tion kann nun überschüssige, im Süden ausgekoppelte Abwärme aus der Tierkörperverwertung im Sommer auch den Norden versorgen. Andererseits kann in käl- teren Jahreszeiten und an Wochenenden das südliche Netz im Leibnitzerfeld von den Biomassekesseln der anderen Netze profitieren, wenn die Abwärme alleine den Bedarf nicht abdeckt. Ein mit fossilem Gas betrie- bener Spitzenlastkessel muss so wesentlich seltener eingesetzt werden, was die Kosten und vor allem die CO 2 -Emissionen stark reduziert. Da die Übertragungsleistung der Übergabestation begrenzt ist und die Richtung des Wärmetransports nicht nach Belieben umgekehrt werden kann, stellt sich die Frage, wann wieviel Wärme von einem Netz in das andere transportiert werden soll. Um diese Frage beantworten zu können, müssen die Füllstände der in den jeweiligen Netzen verbauten Wärmespeicher, die aktuelle Wärmeproduktion und Verfügbarkeit der Kessel, aber vor allem der erwartete Wärmebedarf der Kunden sowie die erwartete Abwärme aus der D Heizzentrale am Standort Gabersdorf zur Abwärmenutzung aus Industrie und entsprechender thermischer Speicher Foto: Klimafonds / Krobath Daniel Muschick, Valentin Kaisermayer, Markus Gölles, Christian Halmdienst, Jakob Binder, Joachim Kelz Intelligente Regelungen zum optimierten Betrieb von Wärmenetzen 9 8 WÄRMENETZE IM WANDEL