IEA ES Task 45: Beschleunigte Markteinführung von Großwärmespeicher-Technologien

Task 45 hat als Ziel, die Markteinführung von Großwärmespeichersystemen zu beschleunigen. Dazu sollen numerische Simulationstechniken und Materialmesstechniken verbessert und eine Material-Datenbank erweitert werden. Darüber hinaus wird eine einheitliche Bewertungs- und Kommunikationsbasis führend zu einer Methode für Ertragssicherung entwickelt. Die Methoden und Erkenntnisse werden gezielt an Stadtwerke, Planer:innen und Betreiber:innen von Fernwärmesystemen sowie an Entscheidungsträger:innen disseminiert.

Kurzbeschreibung

Das Ziel des Task 45 ist, den Rahmen und das Wissen bereitzustellen, um eine beschleunigte Markteinführung von Großwärmespeicher (GWS)-Technologien zu ermöglichen. Der Schwerpunkt liegt auf höheren Technologiereifegrad (TRL) -Technologien und -Anwendungen und geht auf die Fragen und Herausforderungen von Projektentwickler:innen, Planer:innen und Designer:innen, ausführenden Unternehmungen sowie Investor:innen und Betreiber:innen von GWS-Systemen ein. Darüber hinaus wird daran gearbeitet, eine Grundlage für zukünftige Standards und Leistungsprüfungen für GWS-Systeme zu schaffen, die für eine Markteinführung erforderlich sind.

Die untergeordneten Ziele des neuen Task sind:

Verbesserung der numerischen Simulation: Es besteht ein deutlicher Bedarf an Vorentwurfstools, die in der Lage sind, frühzeitig präzise Abschätzungen der Leistung von GWS-Systemen zu liefern und die technisch-wirtschaftlichen Vorteile bereits in einem frühen Planungsstadium zu ermitteln.
Erweiterte GWS-Materialdatenbank sowie die Entwicklung von Materialtestmethoden: Insbesondere ist es wichtig, den Einfluss von Feuchtigkeit bei höheren Temperaturen (z.B. Permeabilitätseigenschaften von Abdichtungsmaterialien, Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen) zu berücksichtigen und Lebensdauerberechnungsmodelle zu erstellen.
Entwicklung einer Grundlage für zukünftige Standards zur Leistungskontrolle: Durch die Etablierung einheitlicher Leistungskontrollstandards wird die Interaktion und Kommunikation zwischen Lieferanten und Ausführenden erleichtert.
Gezielte Erstellung von Informations- und Schulungsmaterialien für Entscheidungsträger:innen, Ausführenden und Entwickler:innen: Diese Materialien dienen dazu, relevantes Wissen zu vermitteln und praktische Anleitungen zu geben. Gleichzeitig wird eine Expert:innen-Plattform etabliert, die Ausführenden bei der Bewältigung konkreter Herausforderungen in der Praxis unterstützt und ihnen fachliche Unterstützung bietet. Zudem wird eine Sammlung von Praxisbeispielen und Referenzen mit ihren Leistungsindikatoren (KPIs) erarbeitet. Diese dienen als wertvolle Ressourcen für Ausführende und Entwickler:innen, um bewährte Verfahren und Erfahrungen aus realen Anwendungen zu nutzen und ihre GWS-Projekte effizienter umzusetzen.
Verbesserte Konzepte und Technologien: Umfasst die Erkundung von Ansätzen zur Erhöhung der Speichertemperaturen, wie zum Beispiel mittels Drucksystemen, Hochtemperatur-Aquifer thermischer Energiespeicher (HT ATES), Gesteins- oder Sandspeichern, sowie die Untersuchung der Nutzung bestehender Infrastrukturen wie Gas- oder Ölreservoirs, Minen, Lehmabbaugebieten oder Kiesgruben.

Diese Arbeiten werden in vier Aufgabenbereiche (Subtasks) untergliedert und münden in Technologieverbesserungskonzepten (siehe nachfolgende Abbildung).

Die vier Aufgabenbereiche des Projekts. — (aus dem Projekt)

Die folgenden Ergebnisse aus dem Task 45 sind geplant:

Numerische Simulation:

Bericht über Vergleichstest verschiedener numerischer Simulationsprogramme im Kontext unterschiedlicher GWS-Technologien
Veröffentlichung auf der Taks 45-Website: Methoden und Ergebnisse des Task 45.

Materialien Datenbank:

Dokumentation über Methoden zur Bestimmung temperatur-, feuchtigkeits- und sauerstoffabhängiger Materialeigenschaften und Evaluierung der Materiallebensdauern auf Basis von Labor- und Feldtests
Modell zur Bestimmung der Lebensdauer ausgewählter Materialien

Standards für Bau- und Leistungsprüfungen:

Bericht über Richtlinienentwürfe zum Aufbau von Großwärmespeichern sowie rechtlichen Rahmenbedingungen
Bericht über Leistungsbewertungs-Richtlinienentwürfe von Großwärmespeichern

Verbesserte Konzepte und Technologien:

Dokumentation zur Bestandsaufnahme neuartiger GWS-Konzepte und -Technologien.
Präsentationen und Veröffentlichungen der Task 45 Ergebnisse in Form von halbjährlichen Seminaren
Weißbuch: Empfehlungen/Planungen für den umfassenden Einsatz von GWS in der EU/weltweit
Sammlungen und Dokumentationen zu multidisziplinären Diskussionsrunden rund um GWS sind online verfügbar.

Teilnehmende Staaten

Deutschland, Dänemark, Frankreich, Italien, Kanada, Niederlanden, Österreich (Leitung), Schweden, Großbritannien

Kontaktadresse

Wim van Helden
AEEINTEC
Feldgasse 19, 8200 Gleisdorf
E-Mail: w.vanhelden@aee.at

Abdulrahman Dahash
AIT
E-Mail: abdulrahman.dahash@ait.ac.at

Fabian Ochs
Universität Innsbruck
E-Mail: fabian.ochs@uibk.ac.at

Gernot Wallner
Johannes Kepler Universität Linz
E-Mail: gernot.wallner@jku.at

Maria Moser
SOLID
E-Mail: m.moser@solid.at