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

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 der 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 und 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 der Rolle von Wärmepumpen in Österreich und Erhebung der Wärmequellen (AP 2)
• Erhebung und Kategorisierung konkreter Fallbeispiele 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)

Erwartete Ergebnisse, Anwendung und Zielgruppe

Anhand von internationalen Fallbeispielen sollen 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 werden. Dadurch sollen ökonomische und ökologisch sinnvolle Pilotprojekte identifiziert und Konzepte für Flexibilitätsanwendungen skizziert und weiterentwickelt werden.

Die Erkenntnisse aus diesem Projekt werden im Rahmen von Veranstaltungen, Vorträgen, interaktiven Workshops sowie in Newsletter-Beiträgen kommuniziert und verbreitet. Es soll vor allem das Verständnis des Flexibilitätspotenzials von Wärmepumpen und deren Beitrag zur Sektorkopplung bei verschiedenen Interessensgruppen, wie Herstellern, Energieversorgern, potenziellen Endnutzern, Beratern, Energieplanern und politischen Entscheidungsträgern verbessert werden.

• Projekt-Kurzfassung (2-Seiter)

Weitere Publikationen

• Zeitschriftenbeitrag: Absorptionswärmepumpe zur Rauchgaskondensation in einem Biomasseheizkraftwerk (2023)
• Absorptionswärmepumpe zur Abwärmenutzung - Modellierung einer Anlage zur Rauchgaskondensation in einem Biomasseheiz­kraftwerk (2022)
• Impact of variable electricity price on heat pump operated buildings (2022)

Dänemark (Leitung), Belgien, Deutschland, Großbritannien, Italien, Niederlande, Österreich, Schweden

AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Johanna Spreitzhofer
Giefinggasse 6, 1210 Wien
E-Mail: johanna.spreitzhofer@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