Neue Projekte bei Green Energy Lab

Das stetige Wachstum des Projektportfolios wird derzeit durch die zahlreichen neuen Projekte der 4. Ausschreibung „Vorzeigeregion Energie“ beflügelt. Sechs dieser Projekte sind bereits auf der Projektseite des Green Energy Lab zu finden. Wir freuen uns Ihnen unsere neuen Projekte vorzustellen.

Das größte Projektportfolio für Österreichs Energiezukunft

Mit einem Portfolio von mittlerweile 48 Projekten schafft das Green Energy Lab einen nachhaltigen Beitrag zur Festigung der Vorreiterschafts Österreichs im Feld der erneuerbaren Energie. Da die Energiewende einer Fusion verschiedener Technologien und Sektoren bedarf, ist das Projektportfolio des Innovationslabors bewusst vielseitig gestaltet. Eingeführt wurden daher fünf thematische Cluster, in welchen sich die 48 Forschungsprojekte engagieren. Das Zusammenspiel dieser Cluster ist für den Weg in eine grüne Energiezukunft maßgeblich. Diese sind „Energiegemeinschaften und Netze“, „Speichertechnologien und Flexibilität“, „Integrierte Mobilitätslösungen“, „Integrierte Gebäudelösungen“ und „Grüne Wärme und Kälte“.

Grüne (Fern-)Wärme und Kälte

Ein zentrales Element der Wärmewende in Österreich ist die leitungsgebundene Wärmeversorgung. Mit rund 5.600 Kilometer Leitungen versorgen Fern- und Nahwärmenetze bereits mehr als eine Million Haushalte, womit rund ein Viertel der österreichischen Haushalte an diese Art der Wärmeversorgung angeschlossen ist. Als Energiequellen dienen neben der klimaneutralen Biomasse aktuell noch zum großen Teil fossile Energieträger, wie Erdgas oder Heizöl. Die Dekarbonisierung der netzgebundenen Wärmesysteme ist daher ein zentrales Element der Wärmewende, ebenso wie deren Effizienzsteigerung.

Biomassebasierte Fernwärmesysteme spielen in Österreich eine zentrale Rolle in der nachhaltigen Wärmeversorgung und umfassen rund 2.400 in Betrieb befindliche Anlagen. Aktuell besteht bei vielen dieser Wärmenetze ein erhöhter Nachrüstungs- und Modernisierungsbedarf, um den zukünftigen technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Herausforderungen sowie einem nachhaltigen und zielgerichteten Ausbau gerecht zu werden. Im Projekt BM Retrofit werden innovative technische Konzepte (z. B. Rauchgaskondensation, Wärmepumpen, Speichertechnologien) entsprechend entwickelt und für eine effiziente Systemintegration optimiert. Dadurch wird sichergestellt, dass innovative Maßnahmen weiter verbessert und in die Wärmenetze integriert werden, was zu einem nachhaltigeren und wirtschaftlicheren Betrieb in Verbindung mit reduziertem Ressourcenverbrauch und Emissions-Einsparungen führt.

Risikominimierung bei Investitionen in städtische Fernwärmenetze

Die Strukturen von urbanen Wärmenetzen unterscheiden sich von jenen in ländlichen Gegenden, wo in der Regel biomassebasierte Nahwärmenetze dominieren. Die Dekarbonisierung der städtischen Fernwärme ist für die Betreiber mit großen Investitionsrisiken verbunden. Die mit der Einbindung alternativer Wärmequellen zusammenhängenden Herausforderungen liegen insbesondere in der Optimierung des Gebäudebestands in Bezug auf Rücklauftemperaturen und Flexibilitäten, in der Netzhydraulik, dem bidirektionalen Betrieb, der Integration von saisonalen Speichern sowie der Einbeziehung der Verbraucher:innen und der Entwicklung von Geschäftsmodellen. Der Minimierung der damit einhergehenden Risiken widmet sich DeRiskDH. Das Projekt entwickelt und demonstriert innovative Lösungen auf technologischer und strategischer Ebene sowie innovative Geschäftsmodelle für Fernwärmebetreiber:innen und Gebäudeeigentümer:innen, um die technischen Herausforderungen zu bewältigen und das Investitionsrisiko in alternative Wärmequellen zu minimieren. Die konkreten Lösungen werden in den Städten Wien, Graz, Linz, Salzburg und Klagenfurt demonstriert und getestet.

Digitalisierung als Schlüssel zur Effizienzsteigerung

Auch die Digitalisierung stellt eine zentrale Säule der Dekarbonisierung von netzgebundener Wärme dar. Das Projekt DOPPLER zielt daher auf die Entwicklung einer digitalen Optimierungsplattform für Fernwärmesysteme ab. Der effiziente und emissionsarme Betrieb solcher Anlagen erfordert ein intelligentes Zusammenspiel zwischen Energiebereitstellung, -speicherung und -verteilung. Gegenwärtig werden die meisten Fernwärmesysteme nach dem aktuellen Leistungsbedarf geregelt, was jedoch teilweise zu ungünstigen Betriebsbedingungen mit niedrigen Wirkungsgraden und hohen Emissionswerten führt. Ziel des Projekts ist daher die Umsetzung dezentraler Optimierungsmaßnahmen auf Basis von Demand-Response. Eine systemweite Plattform für die Fernwärmeplanung und den Fernwärmebetrieb, die alle Komponenten wie Erzeugung, Verteilung und Verbrauch integriert, wird entwickelt. Ein starker Fokus liegt auf der Integration von Endkund:innen. Mit Hilfe der in DOPPLER gesetzten Maßnahmen werden die Gesamteffizienz von Fernwärme-Systemen erhöht und damit die CO₂ – Emissionen gesenkt.

Gemeinsam grünen Sonnenstrom erzeugen

Für eine nachhaltige Energiezukunft darf auch der Stromsektor nicht außer Acht gelassen werden. Um die europäischen Klimaziele zu erreichen, wurde in Österreich das Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz ins Leben gerufen, welches essenzielle Rahmenbedingungen für die Dekarbonisierung des Energiesektors schafft. Ein zentraler Punkt ist die Stromversorgung zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen bis 2030. Um dies zu erreichen, soll die Photovoltaik einen zusätzlichen Beitrag von 11 TWh pro Jahr leisten. Wesentlich dafür ist die optimierte Einbindung von Photovoltaikanlagen in das energetische Gesamtsystem. Engage PV zielt daher auf die partizipative Entwicklung und Demonstration von integrierten Lösungen in unterschiedlichen, interdisziplinär vernetzten Innovations-Handlungsfeldern unter Nutzung von Open-Innovation-Ansätzen ab. Die Intention ist es, basierend auf den grundlegenden Anforderungen (technisch, sozial, ökonomisch, regulatorisch/rechtlich, prognoseseitig), in einem offenen Innovationsprozess entsprechende Einzellösungen zu entwickeln, die in Folge von einem interdisziplinären Expertenteam zu Gesamtlösungen vernetzt und als solche demonstriert werden.

Nachhaltiger Wellnessurlaub

Die österreichische Thermenlandschaft zählt zu den bedeutendsten Tourismusregionen in Europa. Neben der hohen Anzahl an Besucher:innen weisen die Thermalbäder jedoch auch einen hohen Energieverbrauch auf. Problematisch ist, dass die benötigte Energie aktuell noch zu einem großen Teil aus fossilen Quellen, wie Gas, stammt. Erfreulicherweise gibt es in der Thermenlandschaft auch ein großes Potential zur Nutzung der tiefen hydrothermalen Geothermie (Tiefe > 400m), welches es auszuschöpfen gilt. Die Dekarbonisierung von Thermalbädern kann daher einen wertvollen Beitrag zur Energiewende leisten. GEO.MAT verfolgt das Ziel, hydrothermale Abwässer mittels Wärmepumpen energetisch zu nutzen, anstatt sie in den Kanal zu spülen. Im Projekt werden verschiedene Wärmepumpentechnologien, die zur Aufwertung des geothermischen Abwassers (30°C)  und zur Beheizung der Becken von Thermen eingesetzt werden, mit innovativen Steuerungsmaßnahmen zum Demand-Side-Management (Peak Shaving, Lastverschiebung) und Supply-Side-Management (lastpunktoptimierter Einsatz) gekoppelt sowie energetisch optimierte Rohrleitungen und Wärmetauscher unter Berücksichtigung der niedrigen Zieltemperaturen für die Beckenbeheizung für österreichische Thermen entwickelt.

Die nachhaltige Gebäudesanierung der Zukunft

Eine weitere Säule der Energiewende stellt der Gebäudesektor dar. Gegenwärtig sind etwa 35 % der Gebäude in der EU über 50 Jahre alt und fast 75 % des Gebäudebestands sind energieineffizient. Gleichzeitig wird nur etwa 1 % des Gebäudebestands jedes Jahr renoviert. Das Projekt RENVELOPE hat sich daher zum Ziel gesetzt, eine kosteneffiziente, kreislauffähige Komplettlösung für die Modernisierung des Gebäudebestands zu entwickeln, indem Gebäude von einer Außenhülle aus konditioniert und somit minimal-invasiv saniert werden können. Durch die Kombination von serieller, multifunktionaler CO₂-neutraler Gebäudesanierung mit integrierter, intelligent gesteuerter Gebäudetechnik will das Projekt den Gebäudesektor zu einer essenziellen Säule für das Energiesystem der Zukunft machen.