Urban-DH-extended - Urban district heating extended - Flexibilisierung und Dekarbonisierung urbaner Fernwärmesysteme

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Bei der Deckung des Wärmebedarfs, insbesondere im städtischen Umfeld, birgt die netzgebundene
Wärmeversorgung erhebliche CO2- und auch Kostenreduktionspotentiale. Konkret ermöglicht eine netzgebundene Wärmeversorgungsinfrastruktur die hydraulische Einbindung unterschiedlichster (auch hybrider) Umwandlungstechnologien, Abwärme und Speicher,
wodurch fossile Brennstoffe substituiert werden können, lokale Wertschöpfung gesteigert
und insgesamt die Flexibilität des Energiesystems erhöht werden kann.
Die Betreiber städtischer Fernwärmeversorgungssysteme sind gegenwärtig jedoch mit dem
Problem konfrontiert, dass eine wirtschaftliche Fernwärmebereitstellung aufgrund externer
Rahmenbedingungen zunehmend erschwert wird. Vor allem Betreiber erdgasbefeuerte KWK-Anlagen erwirtschaften aufgrund der Strompreisentwicklung auf den Marktplätzen
kaum noch Gewinne. Zusätzlich stellen schwankende Gaspreise bzw. stellt allgemein die
Versorgungssicherheit mit fossilen Energieträgern einen erheblichen Unsicherheitsfaktor dar.
Vor diesem Hintergrund werden Lösungsansätze für neuartige Fernwärmekonzepte, die
möglichst unabhängig von Energieträgerimporten betrieben werden können und die bestenfalls zusätzlich Systemflexibilität bereitstellen, essentiell wichtig. Im gegenständlichen Projektvorhaben werden als Reaktion auf die dargestellten Problemstellungen innovative technische Konzepte für eine Erweiterung urbaner Fernwärmeversorgungssysteme
entwickelt und simulationstechnisch analysiert. Zielsetzung ist, durch die intelligente
hydraulische Integration der Komponenten Langzeitwärmespeicher, (Groß-)Wärmepumpe und solarthermische Großanlage eine flexible Fernwärmebereitstellung zu ermöglichen und die Anteile erneuerbarer Energieträger als auch die Deckungsanteile aus
Abwärmenutzung (KWK- Abwärme, Abwärme aus Müllverbrennung, Industrieabwärme) signifikant
zu steigern. Konkret wird für drei charakteristische Fernwärmeversorgungsgebiete unterschiedlicher Größe (Wien, Klagenfurt, Mürzzuschlag) und mit unterschiedlichem Erzeugungsportfolio in der Grund-, Mittel- und Spitzenlastversorgung ermittelt, welche Anlagenkonfiguration
und Einsatzreihenfolge einen techno-ökonomisch optimalen Erzeugungsmix zur Folge hat. Die für diese ganzheitlichen Analysen erforderlichen Methoden und Simulationswerkzeuge
auf Komponenten- und Systemebene werden entwickelt und validiert. Die Ergebnisse und Erkenntnisse der Untersuchungen am Beispiel konkreter Modellregionen
innerhalb der gegenständlichen Fernwärmeversorgungsgebiete werden hinsichtlich der
Übertragbarkeit auf andere urbane Fernwärmeversorgungsgebiete bewertet. Der Innovationsgehalt des Vorhabens ist dadurch begründet, dass der Einsatz
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/10/1631/03/19