Thermische Nachfrage und Angebot als flexible Elemente zukunftsfähiger Energiesysteme

01.11.2018 - 31.10.2022
Forschungsförderungsprojekt

Im Jahr 2016 wurden 22 TWh/a, das entspricht 7 % des gesamten österreichischen Energiebedarfs (311 TWh/a, einschließlich Strom, Industrie und Verkehr) durch Fernwärme (FW). 28% (87 TWh/a) dieses Energiebedarfs wurden in Österreich für Raumwärme genutzt, 23% (72 TWh/a) für thermische Prozesse in der Industrie. Die Erreichung mittel- und langfristiger internationaler und nationaler Klimaziele wie dem Pariser Klimaabkommen und der Klima- und Energiestrategie Österreichs 2018 ist eine große Herausforderung, bei der flexible und nachhaltige Fernwärmesysteme eine zentrale Rolle spielen. Unsere aktuelle Wärmeversorgung sowie die Versorgungsqualität und Robustheit der FW-Systeme wird durch die Vielseitigkeit und einfache Nutzung fossiler Brennstoffe gewährleistet. In einem nachhaltigen und vollständig dekarbonisierten FW-System muss der gleiche Versorgungsstandard in einem noch komplexeren System (Speicherung, erneuerbare Energien, Volatilität, Prosumenten usw.) ohne fossile Brennstoffe erschwinglich gehalten werden. Dies kann nur durch eine erhöhte Flexibilität des Gesamtsystems und ein intelligentes Zusammenspiel aller technischen (z.B. Versorgungseinheiten, Speicher, Steuerung) und nicht-technischen (z.B. Geschäftsmodelle, Benutzerintegration) Komponenten erreicht werden.

FW-Systeme ermöglichen die Integration erneuerbarer Energiequellen und eignen sich hervorragend für Maßnahmen zur Erhöhung der Flexibilität in Bezug auf erneuerbare Energiequellen, fortschrittliche Betriebsstrategien und den Einsatz von Wärmespeichern. Diese Vorteile könnten noch gesteigert werden, wenn systemweite und ganzheitliche Ansätze sowie wissenschaftliche Methoden wie Simulation und Optimierung bei der Konzeption, Implementierung und im Betrieb eingesetzt würden. Für die Umsetzung flexibler und nachhaltiger Fernwärmesysteme sind weitere Forschung und Demonstration für Flexibilitätsmaßnahmen wie Wärmespeicherung, Wärmepumpen, intelligente Regelung, Sektorkopplung mit Strom- und Abwasserinfrastruktur in Kombination mit einem erhöhten Anteil erneuerbarer Wärme und ganzheitlichen System- und Planungsansätzen erforderlich.

Thermaflex adressiert diese Forschungsbedürfnisse auf Basis mehrerer Demonstratoren, die den Hintergrund für die Entwicklung, Implementierung und Optimierung innovativer DH-Konzepte und technischer Lösungen bilden. Die Ergebnisse von Thermaflex werden durch die enge Zusammenarbeit mit Forschungspartnern und Technologie-/Know-how-Anbietern im Thermaflex-Konsortium während des gesamten Innovations- und Implementierungsprozesses zu effizienteren und effektiveren Demonstratoren führen. Thermaflex nutzt die angeschlossenen Demonstratoren "Low-Carbon-Fernwärme Leibnitz", "Big Solar Salzburg", "Salzburg Absorptionswärmepumpe", "Virtuelles Heizwerk Gleisdorf", "Wien Hochtemperatur-Wärmepumpe Spittelau", "Wien Abwärmenutzung aus Abwasser" und "Energieinsel Weiz" zur Darstellung, Validierung und Optimierung der entwickelten Konzepte. Wir werden die Ergebnisse und Erfahrungen aus der Umsetzung und dem Betrieb nutzen, um Best Practices abzuleiten, vielversprechende Konzepte und Wege aufzuzeigen und quantitativ technische, ökonomische und ökologische Vorteile und Auswirkungen der Demonstratoren aufzuzeigen. Thermaflex wird die Demonstratoren durch die Zusammenarbeit und Unterstützung eines starken Konsortiums aus renommierten Forschungspartnern und Universitäten, Energieversorgern und FW-Betreibern sowie Technologie- und Knowhow-Anbietern während der gesamten Umsetzung auf ein höheres Niveau heben. Zusätzlich bietet Thermaflex die Möglichkeit, diese Konzepte zu replizieren und führt damit zu einem massiven Ausbau der Flexibilitätsoptionen für FW-Systeme in Österreich und Europa.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungsmittel

  • Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) (National) Bereich Thematisches Programm Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) Fördergeber Typ Forschungsförderungsinstitutionen Spezifisches Programm Vorzeigeregion Energie 2017

Förderungsmittel

  • Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) (National) Bereich Thematisches Programm Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) Fördergeber Typ Forschungsförderungsinstitutionen Spezifisches Programm Vorzeigeregion Energie 2017

Forschungsschwerpunkte

  • Energy and Environment