Fernwärmeversorgung: Verteilte Versuchsinfrastruktur vernetzen

Wärmepumpen-Testzentrum Fraunhofer ISE – Doppelklimakammer mit Konditionierungsmodulen (Abb. © Fraunhofer ISE)

Donnerstag ist Techniktag. Für einen Großversuch zur Erforschung und Weiterentwicklung von Fernwärmenetzen hat die Fraunhofer-Gesellschaft Versuchslabore und Forschungseinrichtungen von vier Instituten vernetzt. Untersucht wurden praxisnahe Versuchsumgebungen in Originalgröße, um die Machbarkeit einer Vernetzung von Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Verbrauch von Wärme zu erproben.

CO-Emissionen bei der Wärmeversorgung zu verringern, ist zugleich großes Ziel wie große Herausforderung bei der Planung der nächsten Generationen von Fernwärmenetzen. Dafür werden künftig vermehrt dezentrale und fluktuierenden erneuerbare Energiequellen zu berücksichtigen sein, was neue Speicher- und Regelungskonzepte sowie niedrigere Systemtemperaturen erfordert. Für deren Entwicklung, Optimierung und Validierung, braucht es zunächst sichere und kostengünstige Testumgebungen im Realmaßstab. Im Zuge der hier vorgestellten Untersuchung wurde eine Möglichkeit erarbeitet, im Rahmen eines Großversuchs zur Erforschung und Weiterentwicklung von Fernwärmenetzen Versuchslabore an unterschiedlichen Forschungseinrichtungen miteinander zu vernetzen.

Die Untersuchung fokussiert auf den Einsatz praxisnaher Versuchsumgebungen in Originalgröße, um die Wechselwirkungen zwischen Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Verbrauch von Wärme zu erforschen. Entscheidende Vorteil solcher Versuchsumgebungen ist die Flexibilität bei der Auswahl und Kombination der Komponenten. So können auch Grenzwerte und kritische Betriebspunkte analysiert werden, die in realen Einsatzszenarien zu Beschwerden und Akzeptanzproblemen der Nutzer führen könnten. Aus Gründen der Kosteneffizienz wurde auf bestehende Komponenten von vier Fraunhofer-Instituten zurückgegriffen, die in einer vernetzten Testinfrastruktur zusammengeführt wurden. Dabei stellte jedes Institut nur Teile seiner gesamten Infrastruktur bereit. Zusätzlich wurden komplexe Simulationsumgebungen in die gekoppelte Infrastruktur integriert

Daran beteiligt sind:

  • Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG, Bochum: Implementierung und Simulation des Models einer Erdwärmesonde
  • Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, Kassel: Versuchsteil Wärmenetz
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg: Laboraufbau für eine Wärmepumpe und entsprechende Versuche
  • Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, Valley: Prüfung des Gebäudeverhaltens an einem realen Objekt

Der Untersuchungsbericht ist noch nicht veröffentlicht. cci Wissensportal berichtet exklusiv vorab (siehe cci278002).

cci278070

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