MULTI-transfer - Erforschung einer multifunktionalen Übergabestation inkl. innovativem Regelungskonzept für Nah-/Fernwärmesysteme

01.04.2016 bis voraussichtlich 31.03.2018

Ausgangssituation und Problemstellung

Die sekundärseitige Integration von erneuerbaren Energien in ein Wärmenetz ist in vielen Fällen komplex und bezüglich der rein technischen Rahmenbedingungen, wie Erhaltung und Verbesserung der Gesamteffizienz des Versorgungssystems und Gewährung der Versorgungssicherheit (Temperatur- und Druck-anforderungen, Speicherkapazität), eine Herausforderung für die Wärmeversorger. Anlagen bzw. Quellen auf Basis von Erneuerbaren müssen hinsichtlich ihrer Produktion, ihres verfügbaren Temperaturniveaus, ihrer Leistungsklasse und ihrer Logistik sinnvoll in das bestehende System integrierbar sein. Die technischen Entwicklungen (z.B. Energiemanagementtools) der letzten Jahre ermöglichen den transparenten Anlagenbetrieb und umfassende Analysemöglichkeiten zur einfachen Anpassung von Anlagenparametern und damit eine relativ einfache Systemoptimierung. Energiemanagementsysteme, welche eine systemübergreifende Regelung ermöglichen, sind somit Stand der Technik. Um den Anteil der erneuerbaren Energien an der Wärmeerzeugung zu steigern, muss jedoch die Struktur der Fernwärmeversorgung und die Interaktion samt Schnittstellen zwischen Versorger und Verbrauchern geändert werden. Um die Wärmesysteme den neuen Gegebenheiten anpassen zu können bzw. die Erzeugung flexibler und effizienter gestalten zu können, bedarf es einer Anpassung der Regel- und Betriebsstrategien und darüber hinaus einer multifunktionalen und idealerweise bidirektionalen „Übergabestation der Zukunft“ (für Wärmeeinspeisung und -entnahme). Eine derartige Technologie ist derzeit noch nicht verfügbar, weshalb es notwendig ist, diese Übergabestationen samt geeigneter Anwendungsfälle zu erforschen.

Ziele und Innovationsgehalt

Im Zuge des Projektes soll die Erforschung und Ableitung von Planungs- und Handlungsempfehlungen für den Aufbau und den Einsatz multifunktionaler Wärmeübergabestationen in Kombination mit intelligenten Regelungsstrategien für das Gesamtsystem erfolgen (sowohl für Neubau, als auch für den Bestand). Dazu wird eine Detailbetrachtung von drei Anwendungsfällen durchgeführt: Solarthermie-Einspeisung, Wärmepumpenanwendungen und Abwärme-Integration (z. B. aus gewerblichen Kälteanlagen). Die innovative Systemlösung setzt damit sowohl auf der Erzeugerseite (Primärseite) hinsichtlich Optimierung der Einspeisung und des Netzbetriebes (optimiertes Zusammenspiel von (Ab)wärmenutzung und Betrieb eines Heiz(kraft)werkes), sowie auf der Verbraucherseite (Sekundärseite) hinsichtlich sich ergänzender Lastprofile und Regelung von Übergabestationen an.

Geplante Ergebnisse und Erkenntnisse

  • Erarbeitung von Handlungs- und Planungsempfehlungen für eine neuartige Übergabestation
  • Innovative Regelungs- und Betriebsstrategien, für
    - das Zusammenspiel unterschiedlicher Erzeuger und Verbraucher
    - ein optimiertes Niedertemperatur(teil)netz
    - die Einbindung erneuerbarer Wärmequellen (Solarthermie, Abwärme, Wärmepumpen) in das bestehende System
    - zur Integration der gängigsten Speichermöglichkeiten
  • Schlussfolgerungen und Handlungsempfehlungen hinsichtlich weiterem F&E-Bedarf

Projektpartner

  • Weizer Energie- Innovations- Zentrum GmbH
  • Hoval GmbH
  • Reinplan Planungs- und Installationsgesellschaft mbH
  • Biomasseheizwerk Weizberg reg. GenmbH
  • Reiterer & Scherling GmbH


„Energieforschungsprogramm“, 2. Ausschreibung.