BM Retrofit DEMO Wald im Pinzgau
Die Modernisierung und Optimierung des Wärmenetzes in Wald im Pinzgau beinhaltet Maßnahmen zur Optimierung des Sommerbetriebes unter Einbindung lokaler Abwärme sowie zur Erhöhung der Flexibilitäten und einer übergeordneten Regelungsstrategie mit einem intelligenten Energiemanagementsystem für den optimierten Betrieb des Wärmenetzes.
Das Wärmenetz Wald im Pinzgau verfügt derzeit über eine thermische Anschlussleistung von 1.800 kW und versorgt damit ca. 60 Wärmekund:innen. Im Heizwerk sind ein Biomassekessel (900 kW) sowie als Ausfallsreserve und Spitzenlastabdeckung ein Ölkessel (1.500 kW) installiert. Der Wärmebedarf des Wärmenetz beläuft sich auf ca. 3 GWh pro Jahr. Wie kann dieser Bedarf in Zukunft vollständig mit Grüner Wärme gedeckt werden?
Zielsetzung des Projekts BM Retrofit Wald im Pinzgau
Ziel des Demonstrators ist es, das Biomasseheizwerk Wald mittels eines innovativen Wärmepumpenkonzepts zu optimieren und klimafit zu machen. Es soll durch die geplanten Maßnahmen sichergestellt werden, dass die Wärmeversorgung zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien bereitgestellt werden kann. Die Kund:innen des Heizkraftwerks Wald sollen also in Zukunft ausschließlich mit Grüner Wärme versorgt werden.
Durch folgende innovative Maßnahmen soll dieses Ziel erreicht werden: a) Errichtung eines Wärmespeichers mit entsprechendem Speichermanagement zur Erhöhung der Flexibilität im Wärmenetz, b) Einbindung einer Wärmepumpe unter Nutzung der Abwärme aus dem Kühlkreislauf des Wasserkraftwerks vor Ort.
Vorgehensweise und Methodik des Projekts BM Retrofit Wald im Pinzgau
Die Modernisierung erfolgt nun in einem zweistufigen Prozess.
Die erste Phase (Sommer 2023 – Sommer 2024), beinhaltet Maßnahmen zur Optimierung des Sommerbetriebes unter Einbindung lokaler Abwärme sowie zur Erhöhung der Flexibilitäten. Die energieeffiziente Nutzung vorhandener, aber bisher ungenutzter Abwärme ist dabei nur eines der vielen Schlüsselelemente des Konzepts.
Konkret vorgesehen ist dafür eine Kombination von Technologien sowie Sektorenkopplung zur Abwärmenutzung. Dabei wird die Abwärme aus dem Kühlkreislauf des nahegelegenen Wasserkraftwerks durch ein innovatives Wärmepumpenkonzept mit rund 250 kW thermischer Leistung für das Wärmenetz erschlossen. Mit einer zusätzlichen P2H Anlage kann die Temperatur im Bedarfsfall weiter erhöht werden. Erneuerbarer Strom, der direkt vor Ort aus dem Wasserkraftwerk erzeugt wird, wird für den Betrieb der Wärmepumpe sowie für die P2H Anlage genutzt
Ein thermischer Speicher mit rund 30m³ inkl. entsprechendem Speichermanagement trägt darüber hinaus zur Erhöhung der Flexibilität bei. (Flexibilität bedeutet in diesem Zusammenhang, dass trotz schwankendem Verbrauch und Erzeugung im Tagesverlauf das System stabil gehalten werden muss, etwa durch Speicherung und späterer Abgabe.)
Basierend auf den Ergebnissen und Erkenntnissen der ersten Phase werden in der zweiten Projektphase Konzepte zur Modernisierung und Optimierung des Biomassekesselbetriebes (z.B. Nachrüstung Rauchgasrezirkulation, Verbrennungsluftregelung, etc.) sowie einer übergeordneten Regelungsstrategie mit einem intelligenten Energiemanagementsystem (modellprädiktive Regelung unter Verwendung von Ertrags- und Lastprognosen) für den optimierten Betrieb des Wärmenetzes bzw. zur Netzregelung entwickelt und erprobt. Das Gesamtsystem wird also auf ein Vorreiterniveau im Bereich klimafitter Wärmebereitstellung gebracht und der Standort kann als Best-Practice-Beispiel für moderne und nachhaltige Modernisierungskonzepte dienen.
Die zukünftige Wärmeversorgung in Wald im Pinzgau erfolgt somit mit 100 Prozent erneuerbaren und lokalen Wärmequellen (Biomasse, Abwärme, Strom) und der fossile Ölkessel dient ausschließlich für Notfälle. Durch diese direkte Substitution kann jährlich eine Einsparung von rund 10.000 Liter Öl (rund 100.000 kWh) sowie eine CO2-Reduktion von etwa 30 Tonnen erreicht werden. Zusätzlich kann der Gesamtverbrauch an Biomasse durch den optimierten Betrieb des Biomassekessels in Kombination mit der Abwärmenutzung enorm (rund 1.000 Schüttraummeter) gesenkt werden und liefert einen Beitrag zur Schonung der Biomasse.
Weitere Informationen zum Forschungsprojekt BM Retrofit:
Im Projekt BM Retrofit DEMO Wald im Pinzgau werden folgende Musterlösungen entwickelt:
Holistisches Modernisierungskonzept für Biomasse-basierte FW-Systeme
Medienberichte zum Projekt
Effizienzsteigerung und Dekarbonisierung von Wärmenetzen
Rund 50 Prozent des österreichischen Energiebedarfs wird im Wärmesektor benötigt, wobei der aktuelle Versorgungsgrad mit fossilen Energieträgern hier bei etwa 60 Prozent liegt. Allein die österreichische Fernwärmeversorgung basiert aktuell noch zur Hälfte auf fossilen Energieträgern. Das Projekt BM Retrofit befasst sich mit der Entwicklung hocheffizienter, biomassebasierter Fernwärmesysteme als Basis einer klimafreundlichen Wärmeversorgung.
TGA Planerjahrbuch 2024Effizienzsteigerung und Dekarbonisierung von Wärmenetzen
Im Rahmen des praxisnahen Forschungsprojekts BM Retrofit werden ganzheitliche Modernisierungs- und Erweiterungskonzepte für bestehende biomassebasierte Wärmenetze erarbeitet. Die entwickelten Elemente und Lösungen werden in unterschiedlichen biomassebasierten Fernwärmenetzen, sogenannten Demonstratoren, implementiert und mit begleitender Datenauswertung sowie ganzheitlichen Systemvalidierungen inklusive Lebenszyklus- und Wertschöpfungskettenanalyse analysiert.
Erneuerbare Energie - Zeitschrift für eine nachhaltige Energiezukunft 02/2023