Intelligente Wärmeversorgung der Zukunft

4. April 2019

 

Schon heute wird jedes vierte Haus in Österreich über Wärmenetze versorgt. Diese zu flexibilisieren um damit den Anteil CO2-freier Wärme zu erhöhen, ist das Ziel des 8 Millionen Euro schweren Leitprojekts ThermaFLEX, das in der größten Vorzeigeregion Österreichs, dem „Green Energy Lab“ umgesetzt wird. Unter der Leitung der AEE INTEC werden gemeinsam mit 27 Projektpartnern in den kommenden vier Jahren sieben Demonstrationsanlagen u. a. in Gleisdorf realisiert. Zentrales Element des „virtuellen Kraftwerks“ in Gleisdorf ist die Kopplung der Abwasserreinigungsanlage mit der Energieversorgung der Stadt Gleisdorf. Diese Anlage ergänzt ein Portfolio an verteilten Erzeugungsanlagen bestehend aus Biomasseanlage (1,7 MWth), Solarthermieanlage (0,7 MWth) und Spitzenlastkessel auf Basis von Erdgas (3 MWth).


 

Rund 5.400 Kilometer kostbare Wärmeleitungsinfrastruktur sind in Österreich derzeit verlegt. Sie führen vorbei an Kläranlagen sowie Industrie- und Gewerbebetrieben, deren Rest- und Abwärme vielfach genutzt werden könnte, und auf ihrem Weg liegen Freiflächen, auf denen Solarwärmeanlagen und Wärmespeicher installiert werden könnten. Um solche alternativen Energiequellen zukünftig für die Wärmenetze zu erschließen, hat der Klima- und Energiefonds, finanziert aus Mitteln des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie, Anfang des Jahres das Leitprojekt ThermaFLEX gestartet. Ziel des für vier Jahre anberaumten Projekts ist es, Strategien für die Flexibilisierung von Wärmenetzen zu entwickeln, um den Anteil CO2-freier Wärme zu erhöhen.

Innovationsminister Norbert Hofer: „Mit Projekten wie diesem, das in der Vorzeigeregion Green Energy Lab umgesetzt wird, schlagen wir einen zukunftsorientierten Weg in Richtung innovativer, sicherer und leistbarer Energie ein. Nur starke Allianzen aus Wirtschaft und Wissenschaft ermöglichen es, diesen Weg erfolgreich zu gehen und damit unsere nationale Klima- und Energiestrategie #mission2030 umzusetzen.“

„Wärmenetze eignen sich hervorragend zur Einbindung von erneuerbaren Energien sowie Abwärme und ermöglichen die Kopplung mit anderen Energiesektoren bzw. Energieinfrastrukturen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang das Abfedern der Unterschiede zwischen Erzeugung und Verbrauch durch flexible Speicherkapazitäten und intelligente Regelstrategien“, erklärt Theresia Vogel, Geschäftsführerin des Klima- und Energiefonds.

Und genau hier setzt ThermaFLEX an, das von dem österreichischen Forschungsinstitut AEE – Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC) geleitet wird. 27 Projektpartner aus Energiewirtschaft und Forschung sowie Technologieanbieter werden in den kommenden vier Jahren die Umsetzung von sieben Demonstrationsanlagen zur Flexibilisierung von Wärmenetzen unterstützen.

„Dabei war uns bei der Festlegung der Pilotprojekte eine große Bandbreite an unterschiedlichen technischen Maßnahmen und Wärmequellen wichtig, um hier bestmöglich Lerneffekte für die Übertragung der Erkenntnisse auf andere Städte generieren zu können“, berichtet Christian Fink, zuständiger Bereichsleiter bei AEE INTEC.

 

Abwärme, Abwasser, Solarwärme oder Biogas als flexible Wärmequellen

Eines dieser Vorhaben ist die Kopplung der Biogas-Produktion in der Kläranlage in Gleisdorf, Steiermark, mit der Energieversorgung der Stadt. In einem ersten Schritt optimiert das Projektteam die Biogasproduktion im Faulturm, um das überschüssige Biogas zur städtischen Energieversorgung zu nutzen. Es soll also in einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage verbrannt werden, um Energie für das wachsende Wärmenetz der Stadt zu erzeugen. Diese neue Wärmequelle ergänzt in Verbindung mit einem Großwasserwärmespeicher ein bereits dezentralisiertes Heizwerk, das aus Wärmeerzeugern wie Biomassekessel, Solarwärmeanlagen und Gasspitzenlastkessel sowie Wasserspeichern besteht. Das Projektteam von ThermaFLEX wird dieses komplexe System als „virtuelles Heizwerk“ simulieren und dazu intelligente Regelungsstrategien entwickeln.

Ein weiteres Projekt beabsichtigt, in der Stadt Salzburg zusätzliche industrielle Abwärme zu nutzen. Dafür muss zunächst die Temperatur im Rücklauf des Wärmenetzes Salzburg-Hallein gesenkt werden. Dies erfolgt über eine thermisch angetriebene Wärmepumpe im MW-Bereich, die über eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage auf Basis von Biomasse angetrieben wird.

„Damit kann eine zusätzliche Leistung von 30 MWth auf Basis von Erneuerbaren und Abwärme für das Salzburger Wärmenetz bereitgestellt werden“, erläutert Sebastian Schuller, Centerleiter Assetmanagement Erzeugung bei Salzburg AG.

Im Wiener Bezirk Liesing soll die im Kanalabwasser enthaltene Restwärme angezapft werden. Dabei werden Temperaturniveaus im Abwasser von rund 10 bis 14°C durch eine elektrisch angetriebene Wärmepumpe auf rund 70°C angehoben und in das Wärmenetz des Stadtteils eingespeist.

Die übrigen vier Demonstrationsanlagen im Projekt ThermaFLEX leisten allesamt weitere wichtige Beiträge zur CO2-Freiheit in der Fernwärme und betreffen die steirischen Bezirksstädte Leibnitz und Weiz sowie die Städte Salzburg und Wien. Als alternative großtechnische Wärmequellen sollen hier Industrieabwärme, Wärme aus Wärmerückgewinnung sowie Solarwärmeanlagen und Biomasse die Wärmenetze stützen und fossile Energieträger ersetzen.

 

Millionenförderung für innovative Energieversorgung

Insgesamt stellt der Klima- und Energiefonds für das Forschungsprojekt ThermaFLEX und die Demonstrationsprojekte rund 8 Millionen Euro an Fördermitteln bereit, davon etwa 5 Millionen Euro als Investitionsförderung und knapp 3 Millionen Euro für die begleitenden Forschungsarbeiten.
Die Forschungspartner unterstützen die Wärmenetzbetreiber gezielt bei der detaillierten Ausarbeitung der Demonstrationsanlagen und der systemischen Integration. Mit der Umsetzung erster Maßnahmen ist Ende 2019 zu rechnen.

 

Weitere News zu diesem Thema

Größte thermische Solaranlagen südlich der Sahara

In Afrika wurden im Rahmen der AEE INTEC Initiative „SOLTRAIN“ die zwei größten thermischen Solaranlagen südlich der Sahara errichtet. mehr →


„Clusterpower“ beim Energy Globe Styria

Beim renommierten Energie- und Umweltpreis „Energy Globe Styria Award 2019" wurden steirische Klimaschutzinitiativen vor den Vorhang geholt. mehr →


Big Data Essentials Kurse und Seminare

Big Data Essentials des Know Center bietet einen idealen Rahmen für eine erste strukturierte Auseinandersetzung mit den Themen Big Data, Machine Learning, Advanced Analytics und den dementsprechenden Tools und Systemen. mehr →