IEA SHC Task 55: Integration großer solarthermischer Heiz- und Kühlsysteme in Wärme- und Kältenetze

Der wachsende Markt solarthermischer Wärm- und Kältenetze fordert Unterstützung bei der Integration komplexer Solarsysteme. Das österreichische Projekt umfasst die Leitung des IEA SHC Task 55, die Leitung des Subtask A und die Einbringung österreichischer Ergebnisse. Im Zuge des Forschungsvorhabens werden die Integration und die Optimierung von Systemkomponenten großer, solarthermischer Wärme- und Kältenetze beschrieben und weiterentwickelt.

Kurzbeschreibung

IEA SHC Task 55 untersuchte die technischen und wirtschaftlichen Anforderungen für einen signifikanten Marktausbau der solaren Fernwärme und Fernkälte in vielen Ländern. Ein Schlüsselfaktor des Projekts war die direkte Kooperation von Forschungsexperten mit Vereinen, Industrien und Fernwärmeversorgungsunternehmen, um eine starke Vernetzung zu etablieren.
Ein wesentlicher Innovationsgehalt von IEA SHC Task 55 ist die Analyse von Systemen, die einen signifikanten Anteil (>5%) von Wärme aus Solarthermie aufweisen und mit Hybridtechnologien vernetzt werden können. Dafür wurde ein holistischer Ansatz gewählt. Dieser inkludiert:

  • Subtask A: Analyse des Netzes und der Netzintegration: Analyse von Best-Practice-Beispielen; Erarbeitung wirtschaftlich optimierter Transformationsstrategien des Gesamtnetzes hin zu einem maximalen Anteil alternativer Wärmequellen inkl. Solarthermie; Szenarioanalysen; SWOT-Analyse; Betrachtung von saisonalen Speichern und hybriden Energiesystemen; Hydraulikanalyse der dezentralen Einspeisung; Entwicklung effizienter Regelungs- und Optimierungsalgorithmen sowie von Strategien für eine signifikante Reduktion der Netztemperaturen.
  • Subtask B: Systemkomponenten, Überwachung und Qualitätskontrolle: Erstellung von Kennzahlen zur Performanceanalyse unterschiedlicher Kollektortypen sowie Schlüsselkomponenten; Entwicklung von Methoden zum Leistungstest von Kollektoren im Feld; Entwicklung eines Softwaresystems zur automatischen Fehlererkennung in Schlüsselkomponenten; Erhebung von Regelungsstrategien und selbstlernenden Automatismen für Schlüsselkomponenten.
  • Subtask C: Auslegung des Solarsystems und Hybridkomponenten: Weiterentwicklung von Klassifizierungsstandards und Zertifikatsmodalitäten für solarthermische Felder und Designvorlagen; Simulation und Design zu großen Kollektorfeldern im Systembetrieb; Entwicklung von Auslegungsrichtlinien und Designvorlagen zu Großspeichern; Formulierung von Richtlinien einer optimierten Hydraulik und von Leitungssystemen; Vorschläge zur modularen Konstruktion von solarthermischen Großsystemen.
  • Subtask D: Marktanalyse und Unterstützung der Branche: Erstellung von Richtlinien zu ökonomischen Rahmenbedingungen und Daten zur optimierten Einbindung von Hybridtechnologien; Überblick zu Geschäftsmodellen Solarthermischer- und Hybridsysteme; Untersuchung positiver und herausfordernder Umweltfaktoren in neuen und existierenden Märkten; Trendanalysen zu lokalen und weltweiten Marktentwicklungen für große solarthermische Wärme- und Kältesysteme; Verfassung von Trainingsunterlagen für Industrieexperten und ein Fachpublikum.

Die Ausarbeitung von Trendanalysen sowie von Richtlinien zu ökonomischen Rahmenbedingungen ist hauptsächlich notwendig, um Investitionsrisiken zu minimieren und das Potential für den Ausbau solarer Fernwärme nach den dänischen Erfolgsgeschichten in anderen Ländern zu bewerten bzw. neue Wege zu bestimmen.

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

IEA Solares Heizen und Kühlen (SHC) Task 55: Integration großer solarthermischer Heiz- und Kühlsysteme in Wärme- und Kältenetze

Der wachsende Markt solarthermischer Wärm- und Kältenetze fordert Unterstützung bei der Integration komplexer Solarsysteme. Das österreichische Projekt umfasst die Leitung des IEA SHC Task 55, die Leitung des Subtask A und die Einbringung österreichischer Ergebnisse. Im Zuge des Forschungsvorhabens werden die Integration und die Optimierung von Systemkomponenten großer, solarthermischer Wärme- und Kältenetze beschrieben und weiterentwickelt. Schriftenreihe 2/2021
P. Leoni, S. Putz
Herausgeber: BMK
Deutsch, 46 Seiten

Downloads zur Publikation

Vortrag von Sabine Putz, S.O.L.I.D. Gesellschaft für Solarinstallation und Design mbH, beim IEA Vernetzungstreffen 2017

Teilnehmende Staaten

China, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Israel, Italien, Kanada, Österreich (Leitung), Polen, Schweden, Schweiz, Spanien, Türkei, Vereinigtes Königreich

Kontaktadresse

Projektleitung

Paolo Leoni
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Center for Energy
Giefinggasse 6
1210 Wien
E-Mail: Paolo.Leoni@ait.ac.at

Ralf-Roman Schmidt
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Center for Energy
Giefinggasse 6
1210 Wien
E-Mail: Ralf-Roman.Schmidt@ait.ac.at

Projektmitarbeit

Sabine Putz
IEA SHC Task 55 Operating Agent
SOLID Solar Energy Systems GmbH
Puchstraße 85
8020 Graz
E-Mail: s.putz@solid.at

Markus Gölles, Daniel Muschick
BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH
Inffeldgasse 21b
8010 Graz
E-Mail: markus.goelles@best-research.eu

Christian Fink, Daniel Tschopp, Philip Ohnewein
AEE – Institut für Nachhaltige Technologien
Feldgasse 19
8200 Gleisdorf
E-Mail: office@aee.at

Fabian Ochs
Universität Innsbruck, Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften
Technikerstrasse 13
6020 Innsbruck
E-Mail: fabian.ochs@uibk.ac.at