Das IEA TCP SHC hat sich zum Ziel gesetzt, den Anteil von Solarenergie-Technologien zur Deckung des Wärme- und Kühlbedarfs für Gebäude bis 2050 auf mehr als 50 % zu erhöhen und somit wesentlich zur Senkung der CO2-Emissionen weltweit beizutragen.

In diesem Zusammenhang wurde bereits der IEA SHC Task 55 durchgeführt, welcher sich mit den technisch-wirtschaftlichen Parametern und Anforderungen sehr großer solarthermischer Anlagen (>0,5 MW bis GW) beschäftigte. Die Bearbeitung des Themas solarer Nah-/Fernwärmesysteme wurde im Task 68 – Efficient Solar District Heating Systems fortgesetzt, vertieft und um aktuelle Fragestellungen und Entwicklungen erweitert.

Dabei verfolgte Task 68 vier Hauptziele:

1. Effiziente Bereitstellung der Wärme auf dem gewünschten Temperaturniveau von Nah-/Fernwärmesystemen
2. Erhöhung des Digitalisierungsgrades solarthermischer Systeme
3. Reduktion von Kosten solarer Nah-/Fernwärmesystemen und Identifikation von neuen Geschäftsmodelle
4. Schärfung des Bewusstseins und fundierte Dissemination der Ergebnisse zu solaren Nah-/Fernwärmesystemen

Der Task 68 bot dabei eine Plattform für Industrie und Wissenschaft, um die Möglichkeiten, Herausforderungen und Vorteile bzgl. dieser Hauptziele gemeinsam auf internationalem Level und unter der Führung Österreichs zu bearbeiten. Zu diesem Zweck ist der Task 68, wie folgende Abbildung zeigt, in vier Subtasks gegliedert.

Neben der Leitung des gesamten Tasks war auch jene von Subtask B in österreichischer Hand. Weiters waren führende österreichischer Expert:innen aus Industrie und Wissenschaft in das nationale Konsortium eingebunden. Ein Logo-Board, das die internationale Kooperation darstellt, ist weiter unten bei den Projektbildern zu sehen.

Zentrale Erkenntnisse aus dem Projekt

• Anlagentechnik: Moderne Kollektoren geeigneten Typs können auch bei > 100 °C zuverlässig Wärme liefern. In der Fernwärmeversorgung lassen sich damit Solaranteile von bis 20 % erreichen; in Kombination mit saisonalen Speichern auch deutlich höhere Werte.
• Digitalisierung: Standardisierte Datenerfassung, KI-basierte Fehlerdiagnose und prognosegestützte Regelstrategien ermöglichen zuverlässigeren Betrieb, schnellere Fehlerbehebung und Effizienzgewinne von bis zu 15 %.
• Ökonomisch: Durch Standardisierung, industrielle Vorfertigung, größere Anlagen und optimierte Planung können nach Expert:innen-Meinung Investitionskosten um ≈ 11 %, Betriebskosten um ≈ 9 % und Lebenszykluskosten um ≈ 22 % gesenkt werden.
• Politik & Markt: Langfristig stabile Wärmepreise und hohe Versorgungssicherheit sind erreichbar, erfordern jedoch attraktive Finanzierungsmodelle, angepasste Förderungen und bessere Datenverfügbarkeit.

Fazit

Solare Fernwärme ist technologisch reif, wirtschaftlich konkurrenzfähig und ein Schlüssel zur Dekarbonisierung urbaner Wärmenetze – wenn das Potenzial der Digitalisierung gehoben wird und entsprechende Rahmenbedingungen geschaffen werden.

Konkrete Ergebnisse aus dem Projekt, zu denen das österreichische Konsortium maßgeblich beigetragen hat, sind ein Algorithmus zur KI-gestützten Fehlererkennung, ein regelbasierter prädiktiver Algorithmus für den Betrieb von Solaranlagen mit Speicher, eine umfassende Übersicht zu offenen Daten in der Solarthermie sowie ein Leitfaden zur Norm ISO 24194:2022 für Leistungsbewertung, in deren Weiterentwicklung und Implementierung in Form von Open-Source-Software die Task-Ergebnisse auch in Zukunft einfließen werden.

Tools

• SunPeek – Automated Power Check for Utility-Scale Solar Heat Systems
  Darstellung des Tools SunPeek zur mit ISO 24194 kompatiblen Performance-Bewertung von Solarthermieanlage, mit Verweis auf die IEA SHC Solar Academy

Reports

• Simulation and Calculation Tools for Solar District Heating (2025)
• Solar Collector Technologies for District Heating (2024)
• Efficient Data Management and Validation (2024)

Highlights

• 2024 Highlights

Weitere Publikationen

• Technology Position Paper (2025)
• Studie: Open data in the solar thermal community: Status, barriers, and opportunities (2025)
• Guide to ISO 24194:2022 Power Check (2025)
• Annual Yield Check of Large Scale Solar Thermal Systems (2025)
• Konferenz CEBC 2023 Beitrag "Opportunities offered by long-term heat storages and large-scale solar thermal systems"
• Peer-reviewed Journal Paper 2023: Fault detective - Automatic fault-detection for solar thermal systems based on artificial intelligence
• Webinar/Youtube 2022: Solar goes Digital: Wie Solarwärme selbstlernende Algorithmen nutzt
• Konferenz EuroSun 2022 Beitrag "Fault Detective - Automatic Fault Detection for Solar Thermal Systems based on Artificial Intelligence" (2022)
• Konferenz ISEC 2022 Beitrag "Automatische Fehlerdetektion für solarthermische Systeme" (2022)
• Konferenz ISEC 2022 Beitrag "Effiziente solare Fernwärme­systeme unter Berücksichtigung höherer Temperaturen" (2022)
• Projektblatt: 2-Seiter: IEA SHC Task 68

Projektleitung

Klaus Lichtenegger
BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH
Inffeldgasse 21b, 8010Graz
E-Mail: klaus.lichtenegger@best-research.eu
Web: best-research.eu

Projektpartner:innen

Christoph Rohringer
AEE - Institut für Nachhaltige Technologien
Feldgasse 19, 8200 Gleisdorf
E-Mail: c.rohringer@aee.at

Thomas Natiesta
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Giefinggasse 4, 1210 Wien
E-Mail: thomas.natiesta@ait.ac.at

Maria Moser
SOLID Solar Energy Systems GmbH
Am Pfangberg 117, 8045 Graz-Andritz
E-Mail: m.moser@solid.at

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

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

* über Kooperation mit TCP District Heating and Cooling (DHC)