BM Retrofit
Modernisierungskonzepte für biomassebasierte Fernwärmenetze
Dieses Forschungsprojekt ist abgeschlossen. Hier finden Sie die Steckbriefe zu den Demostandorten (Wald im Pinzgau, Saalfelden und Kreuzstetten).
Während die städtische Wärmeversorgung in Österreich vor 50 bis 70 Jahren noch weitgehend auf fossilen Brennstoffen und fossil befeuerten KWK-Anlagen basierte, begannen ländliche Regionen ab etwa 1990 mit dem Aufbau lokaler Fernwärmenetze auf Basis fester Biomasse. Derzeit sind in ganz Österreich rund 2.500 biomassebasierte Fernwärmeanlagen und etwa 150 Biomasse-KWK-Anlagen in Betrieb. Öl- und/oder Erdgasheizkessel werden in der Regel zur Spitzenlastabdeckung und als Reserve eingesetzt. Biomassebasierte Fernwärmenetze stellen somit eine effiziente und flexible Säule der Energiewende dar.
Insbesondere ältere Fernwärmenetze stehen jedoch vor einem zunehmenden Sanierungs- und Modernisierungsbedarf, um aktuelle und zukünftige technische, wirtschaftliche und regulatorische Anforderungen zu erfüllen und den nachhaltigen strategischen Ausbau des Fernwärmenetzes zu ermöglichen. In der Praxis fehlt es bei der Konzeptentwicklung oft an einem systemischen und ganzheitlichen Ansatz und Maßnahmen werden eher isoliert als in koordinierten Paketen umgesetzt. Infolgedessen bleibt das vorhandene Optimierungspotenzial häufig ungenutzt.
Zielsetzung des Projekts BM Retrofit
Ziel des Projekts war es, a) bestehende Wärmenetze an zukünftige Anforderungen anzupassen und weiterzuentwickeln, b) einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der gesteckten Klimaziele zu leisten und c) den wirtschaftlichen Nutzen einschließlich der lokalen Wertschöpfung zu stärken.
Vorgehensweise und Methodik des Projekts BM Retrofit
Im Rahmen von BM Retrofit wurde ein ganzheitlicher methodischer Ansatz entwickelt, der technische, organisatorische und systemische Maßnahmen kombiniert. Diese integrierte Strategie ermöglichte es, bestehende Fernwärmenetze an zukünftige Anforderungen anzupassen und weiterzuentwickeln. Die daraus resultierenden Konzepte wurden an drei Pilotstandorten, sogenannten Demonstratoren, nämlich Wald im Pinzgau, Saalfelden und Kreuzstetten, sowie in mehreren spezifischen Anwendungsfällen demonstriert. Der gesamte Prozess wurde begleitet, von der Identifizierung standortspezifischer Herausforderungen über die Konzeptentwicklung, Detailplanung und Umsetzung bis hin zur Datenüberwachung und Optimierung.
Der BM-Retrofit-Ansatz ermöglichte somit die Realisierung eines nachhaltigen Gesamtenergiesystems a) mit erhöhter Gesamteffizienz und Flexibilität, b) mit bestmöglicher Nutzung erneuerbarer und lokaler Energieträger, c) mit voller Ausschöpfung von Synergien bestehender Infrastrukturen und d) mit der Schaffung eines zukunftssicheren und resilienten Systems. Dadurch kam es zu einer deutlichen Reduktion der Treibhausgasemissionen und des Ressourcenverbrauchs sowie einer Erhöhung der Versorgungssicherheit und der Wirtschaftlichkeit.
Demonstratoren des Projekts BM Retrofit
Die in die ganzheitlichen Konzepte integrierten technischen Komponenten und innovativen Elemente (z. B. Integration und Optimierung von Wärmespeichersystemen; Umsetzung von effizienzsteigernden Maßnahmen wie Rauchgaskondensationsanlagen und (Absorptions-)Wärmepumpensystemen usw.) wurden im Hinblick auf eine effiziente Systemintegration weiterentwickelt und unter realen Betriebsbedingungen an den Demonstrationsstandorten getestet, validiert und optimiert. Sie dienen als Modelllösungen für eine breitere Nachahmung.
- Wald im Pinzgau: Nutzung von Niedertemperatur-Abwärme aus einem nahegelegenen Wasserkraftwerk (Kühlkreislauf) über eine 250-kW-Wärmepumpe; Installation einer Power-to-Heat-Anlage zur Sicherstellung der Betriebsredundanz; 30.000-Liter-Pufferspeicher zur Erhöhung der Flexibilität und zur Abdeckung von Lastschwankungen.
- Saalfelden: Modernisierung der Biomasse-Heizungsanlage; Integration eines kaskadierten Wärmepumpenkonzepts (3 x 250 kW) in den Abgas-Kondensationsprozess zur Steigerung des Wirkungsgrads; innovative Regelungsstrategie unter Verwendung von CO-Lambdasonden zur Optimierung des Biomasse-Heizungsbetriebs; Modernisierung der Abgasreinigung (Elektrofilter); 150.000-Liter-Pufferspeicher; Installation einer neuen Versorgungsleitung zur Erhöhung der Übertragungskapazität.
- Kreuzstetten: Gezielte Netzverdichtung auf Basis von Netzsimulationen; Modernisierung und Verbesserung der Kesselsteuerungssysteme; Optimierung des Pufferspeichermanagements zur Reduzierung unnötiger Lastschwankungen; Senkung der Rücklauftemperaturen durch sekundärseitige Maßnahmen; Umsetzung eines neuen Betriebs- und Geschäftsmodells zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit.
Auf der Grundlage einer umfassenden Monitoringperiode wurden die technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen der umgesetzten Maßnahmen systematisch analysiert. Darüber hinaus wurden Lebenszyklusanalysen und Wertschöpfungskettenanalysen durchgeführt, um die Auswirkungen auf Treibhausgasemissionen, Primärenergieverbrauch und inländische Wertschöpfung zu bewerten. Ein Online-Tool sowie Skalierungsszenarien wurden entwickelt, um das Marktpotenzial und die Auswirkungen auf das Energiesystem zu bewerten. Diese umfassenden Bewertungen lieferten wertvolle Erkenntnisse für die Weiterentwicklung und den Transfer für den Sektor der netzbasierten Wärmeversorgung.
Die Identifizierung und Einbindung von Stakeholdern und Akteuren stellte einen weiteren wichtigen Erfolgsfaktor dar. Die aktive Einbindung umfasste Workshops, Informationsmaterialien und öffentliche Veranstaltungen wie Tage der offenen Tür, um Innovationen an den Demonstrationsstandorten vorzustellen. Diese Aktivitäten förderten den Dialog zwischen Betreibern und Bürgern, verbesserten die Transparenz, stärkten das Vertrauen der Öffentlichkeit und lieferten wertvolles Feedback, das sich als entscheidend für die Akzeptanz erwies.
BM Retrofit hat gezeigt, dass die Transformation von Wärmenetzen innerhalb vergleichsweise kurzer Zeiträume realisiert werden kann. Eine auf Systemebene integrierte Perspektive ist ebenso unerlässlich wie die Anwendung innovativer Methoden, die fest in einer langfristigen Entwicklungsstrategie verankert sind.
Der Forschungsansatz ermöglichte die Umsetzung intelligenter Energiesysteme, die die Gesamteffizienz und Flexibilität steigern und gleichzeitig Emissionen reduzieren. Er unterstützt die optimale Nutzung lokal verfügbarer Energiequellen, nutzt Synergien innerhalb der bestehenden Infrastruktur und schafft zukunftssichere, nachhaltige und wirtschaftlich tragfähige Systeme. Die systemischen Lösungen führen zu einer Vorreiterrolle auf nationaler und europäischer Ebene in diesem Bereich, mit hohem Replikations- und Skalierbarkeitspotenzial.
Nähere Informationen zu den einzelnen Wärmenetzen und Demonstratoren finden Sie auf den verlinkten Detailseiten.
BM Retrofit Lösungen für Wärmenetzbetreiber: optimierte Darstellung für das Mobil-Telefon. Zum Herunterladen des PDFs klicken Sie auf das Bild! Zusätzlich finden Sie hier das Informationsblatt als Printversion.
Im Projekt BM Retrofit wurden folgende Musterlösungen entwickelt:
Holistisches Modernisierungskonzept für Biomasse-basierte FW-Systeme
Medienberichte zum Projekt
Effizienzsteigerung und Dekarbonisierung von Wärmenetzen – TGA 2024 (Sonderdruck)
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.
Zum BeitragEffizienzsteigerung und Dekarbonisierung von Wärmenetzen – AEE INTEC
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.
Zum BeitragProjekt zur Modernisierung Biomasse-basierter Wärmenetze erfolgreich gestartet – Nachhaltige Technologien 01/2023
Biomassebasierte Fernwärmenetze und -systeme spielen eine zentrale Rolle in der nachhaltigen Wärmeversorgung und umfassen rund 2 400 in Betrieb befindliche Systeme in Österreich. Das Projekt BM Retrofit widmet sich der Entwicklung und Demonstration von ganzheitlichen Modernisierungskonzepten sowie der Bestandserweiterung von biomassebasierten Fernwärmenetzen und -systemen.
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