Wärme: Wie können wir sie nachhaltig nutzen?
Die kalte Jahreszeit ist im Anmarsch, im ganzen Land werden die Heizungen wieder aufgedreht. Woher kommt die Wärme eigentlich und wie können wir sicherstellen, dass wir auch beim Heizen nachhaltig auf unseren Planeten schauen?
Damit wir uns in der warmen Jahreszeit abkühlen und in der kühlen Jahreszeit aufwärmen können, sind Klimageräte und Heizsysteme im 21. Jahrhundert nicht aus dem Alltag wegzudenken. Dabei verbrauchen wir stets Energie und wertvolle Ressourcen unseres Planeten.
Wieso müssen wir nachhaltig heizen und kühlen?
Als Gesellschaft stehen wir vor zahlreichen sozialen, ökologischen und ökonomischen Herausforderungen: Nicht zuletzt aufgrund des Klimawandels sind wir gefordert, innovative Technologien zu entwickeln und wirksame Maßnahmen zu setzen.
Wussten Sie, dass der Anteil erneuerbarer Energieträger an der ganzen Wärme- und Kälteversorgung in Österreich aktuell bei lediglich rund 34% liegt? Betrachtet man den gesamten EU-Raum, so sind es sogar nur 22%.
Höchste Zeit also, einmal genauer unter die Lupe zu nehmen, wie auch eine effiziente Wärmeversorgung nachhaltig sein kann.
Welche konkrete Lösungsansätze zeigt Green Energy Lab?
AbSolut: Fernwärme thermisch absorbieren
Das Forschungsprojekt „AbSolut“ des Green Energy Lab untersucht etwa, wie Absorptions-Wärmepump-Anlagen in Fernwärme und –kältesysteme integriert werden können. Was heißt das? „Absorption“ (lat. Absorptio = Aufsaugung) bezeichnet im Allgemeinen „das Aufsaugen, das In-Sich-Aufnehmen“ von etwas, im Konkreten von Kältemittel in Lösungsmittel. Deshalb benötigten Absorptions-Wärmepump-Anlagen im Vergleich zu den viel bekannteren Kompressionswärmepumpen anstelle von elektrischer Energie Wärme zum Antrieb. Ein weiterer Vorteil ist, dass natürliche und damit umweltfreundliche Kälte- und Lösungsmittel in den Anlagen eingesetzt werden.
Das Projekt untersucht zum Beispiel deren Einsatz zur Integration von Rauchgaskondensationswärme ins Fernwärmenetz, zur Fernwärme-getriebenen Kälteversorgung oder zur Rücklauftemperatursenkung im Primärnetz. So kann einerseits das Stromnetz entlastet und andererseits brachliegende Abwärme energetisch und damit auch ökonomisch und ökologisch sinnvoll genutzt werden.
Obwohl Absorptionstechnologien einzigartige Eigenschaften besitzen und technisch bereits gut gereift sind, sind sie bisher in Österreich und anderen europäischen Ländern nur als Nischenlösung im Einsatz. AbSolut stellt sich dieser Herausforderung und entwickelt Konzepte, wie man diese Technologien effizient in österreichische Fernwärme und –kältesysteme einbinden kann.
Wärmepump-Systeme bergen ein enormes ökologisches Potenzial für die Energieversorgung. Wobei nur wirtschaftlich darstellbare Anlagen ihren Einsatz finden und damit real zur Dekarbonisierung beitragen, weshalb gerade dieses Projekt von Relevanz ist.
Gerald Zotter, AEE INTEC, Projektleiter AbSolut
Das passiert in enger Abstimmung mit Anwendern, Planern und Technologieanbietern. So können Fernwärmebetreiber in Zukunft marktgerechte Lösungen erarbeiten und bewerten.
ThermaFLEX: Wie können wir nachhaltig Fernwärme ausbauen?
Wie sieht das Fernwärmenetz von morgen aus? Damit beschäftigt sich das Projekt ThermaFLEX schon seit 2018.
Klimafreundliche und nachhaltige Lösungen in der Fernwärme sind die Basis für eine intelligente Wärmeversorgung der Zukunft.
Joachim Kelz, AEE – Institut für nachhaltige Technologien, Projektleiter ThermaFLEX
Therme Wien: Thermalwasser weiternutzen
Ein Demonstrationsprojekt im Rahmen von ThermaFLEX ist etwa die Nutzung der Energie des Thermalwassers der Therme Wien. Aus der im Thermalwasser gespeicherte Energie kann Abwärme gewonnen werden. Wieso sollte man diese nicht weiternutzen? Die gewonnene Abwärme wird nachfolgend in das bestehende Fernwärmenetz in Wien eingespeist. Das Nutzbarmachen von Abwärme aus unterschiedlichen Quellen leistet einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung von Wärmenetzen.
Large Scale Solar Integration Mürzzuschlag: Einbindung einer großen Solaranlage ins Wärmenetz
Im steirischen Mürzzuschlag wird im Rahmen von ThermaFLEX erforscht, wie eine große Solaranlage sinnvoll für das Wärmenetz des Ortes eingesetzt werden kann.
Im Oktober 2020 ging die Solargroßanlage in Betrieb – mit 5.043 m²Hochleistungskollektoren ist sie eine der größten Österreichs und umfasst drei Wärmespeicher mit insgesamt 180 m³. In den Sommermonaten wird die in Mürzzuschlag benötigte Wärme künftig zur Gänze solar erzeugt. So wird die Energieversorgung in Mürzzuschlag zunehmend dekarbonisiert und die Abhängigkeit von Energieimporten gesenkt.
Modernisierung & Wärmepumpenintegration im Heizwerk Saalfelden
Ein weiteres ThermaFLEX-Projekt befasst sich damit, wie der Anteil an erneuerbarer Energie im Fernwärmenetz Saalfelden erhöht werden kann.
Im ersten Schritt wurde die Effizienz der bestehenden Biomasseheizzentrale durch vielschichtige Maßnahmen erhöht. Neben Adaptierungen an der Feuerung sowie der Rauchgasreinigung und Leistungssteigerung der Rauchgaskondensation wurde ein neuer Pufferspeicher installiert sowie die Leittechnik und Thermohydraulik erneuert. Aktuell wird ein Konzept zur Integration einer Wärmepumpe entwickelt. Durch den Einsatz dieser Wärmepumpe wird die Wärmerückgewinnung des Rauchgases nochmals optimiert und die Gesamteffizienz erhöht werden.
Neudörfl: Eine Energiegemeinschaft in der Smart City
In Neudörfl, einer Gemeinde mit etwa 4.800 EinwohnerInnen im Burgenland, startet im Herbst 2021 ein Smart–City-Forschungsprojekt. Im Zentrum steht dabei die Idee der Bildung einer Energiegemeinschaft, die Zusatzfunktionen im Bereich der Versorgungssicherheit übernehmen soll. Teil dieser Energiegemeinschaft soll das örtliche Nahwärmenetz werden. Ein Industriebetrieb, der mit einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage Ökostrom erzeugt, versorgt dieses Wärmenetz mit Abwärme – und verfügt über große potenzielle Photovoltaik-Flächen auf den Hallendächern.
Durch das Projekt soll die Energieversorgung der Gemeinde mit Wärme und Strom sichergestellt sowie Anreize für den weiteren Ausbau erneuerbarer Energien in der Gemeinde geschaffen werden. Mit der Priorisierung der kritischen Infrastruktur soll gerade für diese Objekte die Versorgung im Krisenfall sichergestellt sein, gleichzeitig soll sich der Regelbetrieb der Energiegemeinschaft positiv auf Klima, Umwelt und regionale Wertschöpfung auswirken.
Die Bildung von Energiegemeinschaften stellt eine große Chance dar, sich im lokalen Umfeld für die Energiewende zu engagieren. In unserem Projekt wollen wir durch die Bildung einer Energiegemeinschaft zusätzlich die Versorgungssicherheit erhöhen und die Blackoutvorsorge in der Marktgemeinde Neudörfl in den Fokus rücken.
Markus Puchegger, Forschung Burgenland, Projektleiter Smart City Neudörfl
