IEA-DHC Annex TS2: Realisierung von Niedertemperatur-Fernwärme Systemen

Das Potential alternativer Wärmequellen ist bei niedrigen Systemtemperaturen am höchsten, jedoch sind aktuelle Fernwärmenetze im Regelfall Hochtemperatursysteme. Das Ziel des IEA DHC Annex TS2 ist die Unterstützung der Transformation von Fernwärmenetzen in Richtung niedriger Temperaturen (die sogenannte 4. Generation). Dazu bildet der Annex TS2 eine internationale Plattform, welche einen Austausch zu den Themen Technologie, System, Demonstration und Konkurrenzfähigkeit ermöglicht.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation/Motivation

Sich ändernde Marktbedingungen und die Notwendigkeit zur Vermeidung jeglicher CO₂-Emissionen machen es notwendig, die gegenwärtigen Erzeugungsstrukturen in der Wärmeversorgung zu überdenken. Da erneuerbare Brennstoffe zunehmend für den Industrie- und Mobilitätssektor verwendet werden, spielen im Bereich der Wärmeversorgung alternative Quellen wie Solar- und Geothermie, Umgebungswärme und Abwärme sowie der Einsatz von Wärmepumpen eine immer größere Rolle. Deren Potential bzw. Wirtschaftlichkeit ist bei niedrigen Systemtemperaturen am höchsten, aktuelle Fernwärmenetze sind aber von hohen Temperaturniveaus dominiert. Entsprechend ist neben der Installation von Niedertemperatursystemen (sogenannte Fernwärmenetze der 4. Generation (4GDH) die Senkung der Systemtemperaturen in Bestandsystemen von entscheidender Bedeutung für eine nachhaltige Dekarbonisierung.

Zielsetzungen und Methodik

Das Ziel des IEA DHC Annex TS2 ist es, die Umsetzung von 4GHD bzw. Transformation von Fernwärmenetzen in Richtung der 4. Generation zu erleichtern. Dazu bildet der Annex TS2 eine Plattform, welche mit internationalen Expert:innen die Voraussetzungen für die Implementierung schafft. Dabei wurden im Projektzeitraum folgende 5 Themengebiete behandelt:

Technologie: notwendige technologische Lösungen für die 4GDH-Umsetzung
Systemfunktionen: mit Fokus auf der effizienten Funktionsweise der Technologien
Demonstration: Analyse und Evaluierung von Demonstrationsanlagen
Konkurrenzfähigkeit: Evaluierung und Untersuchung effizienter Geschäftsmodelle für 4GDH
Disseminierung und Handbuch: Sammlung der Ergebnisse und Erstellen eines Handbuches

Innerhalb des Annex TS2 hat ein österreichisches Konsortium bestehend aus AIT, AEE Intec, TU Wien und Austroflex teilgenommen und vor allem im Bereich der Systemanalyse (Task lead: AIT) und durch verschiedene Fallbeispiele beigetragen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Im Neubau sind Niedertemperatur-Fernwärme einfacher zu realisieren als von vielen Akteuren angenommen, jedoch sind geeignete Prozesse zu implementieren und es bedarf eines gewissen Weitblicks. In Bestandsnetzen stellen allerdings die vorherrschenden hohen Vorlauftemperaturen einen lock-In Effekt dar: Bei fossilen Energieträgern (und Biomasse) sind die wirtschaftlichen Vorteile geringer Systemtemperaturen gering, was in einer geringen Motivation zur Reduktion des Temperaturniveaus resultiert. Dementsprechend fehlen konkrete Anreize zur Initiierung von Maßnahmen zur Reduktion der Rücklauftemperaturen, was wiederum in einem reduzierten Potential alternativer Wärmequellen resultiert und die Dominanz der Hochtemperaturerzeuger stabilisiert.

Projekt-Bilder

Nutzungshinweis: Die unter Projekt-Bilder aufgelisteten Bilder stammen aus den Projekten, die im Rahmen der Programme Stadt der Zukunft, Haus der Zukunft und IEA Forschungskooperation entstanden sind. Sie dürfen unter der Creative Commons Lizenz zur nicht-kommerziellen Nutzung unter Namensnennung (CC BY-NC) verwendet werden.

Publikationen

Endbericht (pdf, 915.79 kB)

Präsentationen

Reduced System Temperatures in Heating Networks (2020)
Potentials and effects of temperature reductions in heat networks (2019)
Die Präsentation wurde im Rahmen der „Sustainable District Energy Conference" am 25.10.2019 in Reykjavik (IS) gehalten. Motivation zur Reduktion von Rücklauftemperaturen und deren Einflüsse sowie entsprechende innovative und anreizorientierte Geschäftsmodelle werden vorgestellt.

Weitere Veröffentlichungen

Teilnehmende Staaten

Österreich, Dänemark, Deutschland, Norwegen, Schweden (Leitung)

Kontaktadresse

Projektleitung

Roman Geyer
c/o Ralf-Roman Schmidt
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Giefinggasse 6
1210 Wien
E-Mail: ralf-roman.schmidt@ait.ac.at

Projektmitarbeiter:innen

Harald Schrammel
AEE - Institut für Nachhaltige Technologien
Feldgasse 19
8200 Gleisdorf
E-Mail: h.schrammel@aee.at

Karl Ponweiser
TU Wien - Institut für Energietechnik und Thermodynamik
Getreidemarkt 9/302
1060 Wien
E-Mail: karl.ponweiser@tuwien.ac.at

Christian Engel
Austroflex Rohr-Isoliersysteme GmbH
E-Mail: christian.engel@austroflex.com