IEA HPT Annex 57: Flexibilität durch Implementierung von Wärmepumpen in Multivektor-Energiesystemen und thermischen Netzen

Dieses Projekt analysiert die zukünftige Implementierung von Wärmepumpen in Multivektor-Energiesystemen und thermischen Netzen. Dadurch soll die Flexibilität erhöht und für verschiedene Anwendungsfälle genutzt werden, z.B. systemdienlich oder zur Teilnahme an unterschiedlichen Strommärkte. Anhand von internationalen Fallbeispielen sollen Einflussfaktoren und Potenziale für Flexibilitätsoptionen evaluiert und geeignete Geschäftsmodelle abgeleitet werden.

Kurzbeschreibung

Motivation

Untersuchungen aus dem IEA HPT Annex 47 zeigen auf, dass bis zu 50% des Wärmebedarfs in Europa durch Fernwärme gedeckt werden kann. Dabei können bis zu 25% durch Wärmepumpen (WP) gedeckt werden. Der Annex 57 beschäftigt sich mit der voranschreitenden Implementierung von WP in Fernwärme- und Fernkältesystemen. Die Schwerpunkte liegen dabei auf Erhöhung von Flexibilität durch WP in Energiesystemen, die mit unterschiedlichsten Technologien wie z.B. PV, Windkraft und Biomasse koppeln und bei denen Endverbraucher als Prosumer agieren (Multivektor-Energiesysteme). Weiters können durch den Einsatz von WP die zukünftigen thermischen Netze mit niedrigeren Temperaturen betrieben werden, um dadurch die Möglichkeiten zur Abwärmenutzung zu erhöhen. Auf diese Weise kann das Netz insgesamt effizienter betrieben werden, da die Wärmeverluste reduziert werden können. Weitere positive Effekte die sich ergeben sind reduzierte Investitionsrisiken, erhöhte Versorgungssicherheit, sinkende CO2-Emissionen uns somit ein Beitrag zur Erreichung der Klima- und Energieziele.

Inhalte

Ziel ist eine intensive Zusammenarbeit und Austausch mit den internationalen Experten und Partnern des IEA Wärmepumpenprogramms bzgl. Nutzung von Flexibilitätsoptionen von WP. Konkrete Ziele des nationalen Projektes sind:

Erhebung der Energiesituation und Rolle von Wärmepumpen in Österreich und Erhebung der Wärmequellen (AP 2)
Erhebung und Kategorisierung konkreter Fallbeispielen in Österreich (AP 3)
Ausarbeitung von Rahmenbedingungen zur Bereitstellung von Flexibilität und Ableitung vielversprechender Konzepte (AP 4)
Identifikation relevante Märkte und Bewertung erfolgversprechender Anwendungsgebiete (AP 5)
Identifikation von Barrieren und möglichen Lösungsoptionen sowie Ableitung von Geschäftsmodellen (AP 6)
Erstellung einer Kommunikationsstrategie und Disseminationsaktivitäten (Vorträge, Publikationen, Kurse, Workshops, Social Media, Einbindung in den Lehrbetrieb) (AP 7)

Ergebnisse, Anwendung und Zielgruppe

Anhand von internationalen Fallbeispielen wurden Einflussfaktoren auf das technische und wirtschaftliche Potenzial für Flexibilitätsoptionen sowie die Entwicklung von Geschäftsmodellen und eines Maßnahmenkataloges zur Überwindung von Barrieren systematisch identifiziert, charakterisiert und evaluiert. Dadurch wurden ökonomische und ökologisch sinnvolle Pilotprojekte identifiziert und Konzepte für Flexibilitätsanwendungen skizziert und weiterentwickelt.

Die Ergebnisse bestärken und fundieren die bisherige Einschätzung der Branche, dass der Flexibilitätsnutzung eine wichtige Rolle zukommt, jedoch eine Reihe von Barrieren existieren, die es abzubauen gilt. Daher können die vorliegenden Ergebnisse als zentrale Basis für weitere Arbeiten zum Abbau von Barrieren oder Schaffung innovativer Geschäftsmodelle herangezogen wer-den. Darüber hinaus weisen die Ergebnisse im Annex 57 eine stark internationale Perspektive auf, wodurch eine Reihe von funktionierenden Demoprojekten als Anhaltspunkte dienen können.

Thomas Natiesta, AIT Austrian Institute of Technology GmbH, beim IEA Vernetzungstreffen am 29. September 2021

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, 1.98 MB)

Projekt-Kurzfassung (2-Seiter)

Weitere Publikationen

Teilnehmende Staaten

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

Kontaktadresse

AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Philipp Ortmann
Giefinggasse 6, 1210 Wien
E-Mail: philipp.ortmann@ait.ac.at

Technische Universität Wien
Energy Economics Group (EEG)
Lukas Kranzl
Gusshausstrasse 25-29/370-3, 1040 Wien
E-Mail: kranzl@eeg.tuwien.ac.at

Technische Universität Graz
Institut für Wärmetechnik
René Rieberer
Inffeldgasse 25/B, 8010 Graz
E-Mail: rene.rieberer@tugraz.at