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IEA DHC Annex XIV Projekt 04: RE-PEAK – wie können Spitzenlasten in der Fernwärme erneuerbar gedeckt werden?
Eine Herausforderung für Dekarbonisierung vieler Fernwärmenetzen (FWN) besteht in der Bereitstellung der Spitzenlast. Die Ziele des Projekts RE-PEAK sind: das Schaffen eines besseren Verständnisses der konkreten Probleme bei der Bereitstellung der Spitzenlast und die Ermittlung empirischer Daten, die Analyse der Wahrnehmung der FWN-Betreiber hinsichtlich des Übergangs zu einer klimaneutralen Spitzenlastdeckung sowie die Zusammenführung der Ergebnisse und die Ableitung von Empfehlungen.
IEA DHC TS5 - Integration von erneuerbaren Energiequellen in bestehende Fernwärme- und Fernkältesysteme (RES DHC)
Der Ausbau nachhaltiger Fernwärme /-kälte ist ein essentieller Bestandteil der österreichischen Wärmewende. Die Transformation dieser Versorgungssysteme hin zu vollständig erneuerbaren Systemen erfordert die Kombination einer Vielzahl an Aspekten. Ziel des Projekts ist die Zusammenstellung einer Daten- und Wissensbasis aus internationalen Projekten in diesem Kontext. Expertise und Prozess-Know-how für den Ablauf der Umsetzung der Transformation der Fernwärme- und -Kältesysteme werden erfasst und aufbereitet.
IEA DHC Annex TS3: Hybride Energie-Netze, Fernwärme- und -kältenetze im Kontext eines integrierten Energiesystems
Hybride Energienetze, also die Integration von Strom-, Wärme- und Gasnetzen können zur Optimierung des Energiesystems entscheidend beitragen. Der IEA DHC Annex TS3 analysiert Potentiale und Herausforderungen hybrider Energienetze aus Sicht des Fernwärme-/Kälte-Systems. Dieses inkludiert die Analyse von Technologien und Synergien, die Bewertung von Tools und Methoden, die Analyse von Fallbeispielen sowie die Entwicklung geeigneter Geschäftsmodelle und Rahmenbedingungen.
IEA DHC Annex TS4: Digitalisierung der Fernwärme und -kälte
Im Rahmen des IEA DHC Annex TS4 wurden die Möglichkeiten der Digitalisierung von Fernwärme- und Fernkälte-Systemen identifiziert sowie die Integration digitaler Prozesse analysiert. Dazu bildet der Annex TS4 eine Plattform für Expert:innen aus Wissenschaft und Industrie zur Stärkung der internationalen Forschungszusammenarbeit und zur Vernetzung von Wissen aus den jeweiligen nationalen Forschungsaktivitäten.
IEA DHC Annex XIII Projekt 02: MEMPHIS 2.0 - Fortschrittliche Algorithmen zur räumlichen Identifizierung, Beurteilung der zeitlichen Verfügbarkeit und wirtschaftlichen Bewertung von Abwärmequellen und ihrer lokalen Darstellung
Die Identifizierung und Integration von Abwärmequellen ist eine Schlüsselmaßnahme zur Dekarbonisierung von Fernwärmenetzen (DHN). Ziel von MEMPHIS 2 ist die Entwicklung eines verbesserten Algorithmus zur Identifizierung verschiedener aktueller und zukünftiger Abwärmequellen, einschließlich zeitlicher Abhängigkeiten der emittierten Wärme und technisch-ökonomischer Details sowie die Weiterentwicklung des Online-Abwärme-Explorers.
IEA-DHC Annex TS2: Realisierung von Niedertemperatur-Fernwärme Systemen
Das Potential alternativer Wärmequellen ist bei niedrigen Systemtemperaturen am höchsten, jedoch sind aktuelle Fernwärmenetze im Regelfall Hochtemperatursysteme. Das Ziel des IEA DHC Annex TS2 ist die Unterstützung der Transformation von Fernwärmenetzen in Richtung niedriger Temperaturen (die sogenannte 4. Generation). Dazu bildet der Annex TS2 eine internationale Plattform, welche einen Austausch zu den Themen Technologie, System, Demonstration und Konkurrenzfähigkeit ermöglicht.
IEA Fernwärme und -Kälte (DHC TCP)
Das TCP zu Fernwärme und –Kälte wurde 1983 gegründet. Es beschäftigt sich mit der Auslegung, Leistungsfähigkeit und dem Betrieb von FWK und Kraft-Wärme-Kopplungs-Systemen als leistungsstarke Tools für Energieeinsparungen und die Reduktion der Umweltbelastungen der Wärmeversorgung.
IEA DHC Annex TS9: Digitalisierung von Fernwärme- und Fernkältesystemen (Arbeitsperiode 2024 - 2028)
Die erfolgreiche Digitalisierung im Bereich Fernwärme und -kälte (FWK) setzt ein Bewusstsein für die Vorteile der Integration digitaler Prozesse in FWK-Netzen voraus. Dieses Projekt widmet sich daher der Untersuchung der Kommunikation und Verarbeitung von Daten zwischen den beteiligten Komponenten in FWK-Netzen, mit Fokus auf Interoperabilität und Standardisierung. Weiters erfolgt eine Evaluierung nicht-technischer Barrieren und Enabler für Digitalisierungsprozesse im FWK-Bereich.
IEA DHC Annex XIV Projekt 02 „FAST DHC - Tool zur Bewertung der Machbarkeit von Fernwärme- und Fernkältesystemen"
Die Transformation der Fernwärme wird als Übergang von der 1. zur 4. Generation (4GDH) bezeichnet. In jüngster Zeit wurden sogenannte „thermal source networks (TSN)“, auch bezeichnet als 5. Generation oder Anergienetze eingeführt. Ziel des Projekts FAST DHC ist die Entwicklung und Demonstration eines einfachen Tools zur technisch-ökonomischen Bewertung von 4GDH- und „thermal source networks“, das auch einen Vergleich mit individuellen Wärme- und Kältelösungen ermöglicht.
IEA DHC Annex XIII Projekt 07: CASCADE - Eine umfassende Toolbox für die Integration von Niedertemperatur-Teilnetzen in bestehende Fernwärmenetze
Die Mehrheit der städtischen Fernwärmenetze arbeitet mit hohen Temperaturen, die eine Barriere für die effiziente Integration von Wärmequellen wie Solar- oder Erdwärme, Umgebungswärme oder Niedertemperatur-Abwärme sind. CASCADE untersucht die Integration von Niedertemperaturnetzen in die Rücklaufleitung bestehender Fernwärmenetze, wodurch Rücklauftemperaturen gesenkt und somit die Effizienz verbessert sowie seine Kapazität für den Anschluss neuer Kunden erhöht werden.
IEA DHC-Annex TS8: Erforschung von Fernwärme- und Fernkältesystemen
Dieses Projekt widmet sich der Förderung und verbesserten Nutzung von experimentellen Untersuchungen zur Transformation, Dekarbonisierung und Flexibilisierung neuer und bestehender Fernwärme- und Fernkältesysteme. Ein starker Fokus wird auf die Einbindung digitaler Technologien gesetzt, sowohl hinsichtlich der Fragestellungen (z.B. Internet of Things- und Cloud-Lösungen, digitale Zwillinge, Machine Learning) als auch der experimentellen Durchführung (z.B. Hardware-in-the-Loop, Data Spaces).
IEA DHC Annex XIV Projekt 06: HY2HEAT „Nutzung von Abwärme aus der Elektrolyse in Fernwärmnetzen“
Wasserstoff wird in erster Linie durch Elektrolyse erzeugt, wobei jedoch etwa ein Drittel des verwendeten Stroms zur Wasserstofferzeugung als Wärme verloren geht. Ziel von HY2HEAT ist es, die technisch-wirtschaftlichen Synergien der Integration von Elektrolyse-Abwärme in Fernwärmesysteme zu analysieren, die besten technischen Lösungen zu bewerten und einen praktischen Leitfaden für Fernwärmenetzbetreiber zu erstellen.
IEA DHC-Annex TS7: Industrie-DHC-Symbiose - Ein systemischer Ansatz für hochgradig integrierte industrielle und thermische Energiesysteme
Erneuerbare und überschüssige Wärmequellen machen derzeit fast ein Drittel der im DHC-Sektor verwendeten Energie aus. Überschusswärme hat das Potenzial, weiter zu einem wichtigen Teil des Energiepuzzles zu werden. Bis zu 25 % der Fernwärme und mehr als 10 % des gesamten Energiebedarfs für Heizung und Warmwasser in der EU könnte durch industrielle Abwärme gedeckt werden. Ziel dieses Tasks ist es, dieses Potenzial zu heben und die ökonomischen und organisatorischen Werkzeuge und Best-Practices aufzuzeigen.
IEA HPT Annex 56: Digitalisierung und Internet of Things für Wärmepumpen (Arbeitsperiode 2019 - 2022)
Mit fortschreitender Digitalisierung werden Wärmepumpen zu einem Teil des Internet der Dinge (IoT). In diesem Projekt werden die Chancen und Herausforderungen von IoT-fähigen Wärmepumpen für den Einsatz im Haushalt, in Gewerbebetrieben sowie industriellen Anwendungen erhoben. Ziel des Projektes ist ein strukturierter Überblick zu IoT-fähigen Wärmepumpen.
IEA HPP Annex 29: Erdreichgekoppelte Wärmepumpen - Überwindung wirtschaftlicher und technischer Barrieren
Der gegenständliche IEA HPP Annex 29 behandelt Ideen und - abhängig von klimatischen Gegebenheiten - die Identifikation von Systemen zur Steigerung der Effizienz und der Attraktivität von erdreichgekoppelten Wärmepumpenanlagen.
IEA HPT Annex 67: Digitale Services für Wärmepumpen
In der Wärmepumpenbranche sind digitale Services wie fortschrittliche Modellierung, Big-Data-Methoden und Augmented Reality noch nicht verbreitet, obwohl sie für die Marktdurchdringung und die Dekarbonisierung wesentlich sein können. Im Projekt wird erhoben, wie solche Services über den Lebenszyklus, v.a. für Produktdesign/-prüfung, Integration und Betrieb/Wartung, genutzt werden können. Expertise aus F&E und Praxis wird in einer internationalen Datenbank gesammelt und in der Branche disseminiert.
IEA HPP Annex 33: Kompakte Wärmeübertragertechnologien in Wärmepumpenanwendungen
Internationale Kooperation unter der Schirmherrschaft der IEA mit dem Ziel, neue Möglichkeiten des Einsatzes kompakter Wärmeübertrager in Wärmepumpen darzulegen. Es wurden technologische Optionen aufgezeigt und Innovationsschübe in Richtung einer weiteren Verbesserung der Umweltfreundlichkeit und Effizienz der Wärmepumpentechnologie bewirkt.
IEA HPT Annex 55: Comfort and Climate Box – Beschleunigung der Marktentwicklung für die Integration von Wärmepumpen und Speichern
In diesem Projekt wurden möglichst marktnahe Wärmepumpen mit integrierten thermischen/elektrischen Speichern für bestehende Gebäude entwickelt sowie Maßnahmen zur Beschleunigung der Marktentwicklung erarbeitet.
IEA HPT Annex 51: Akustische Emissionen von Wärmepumpen
Ziel des Annexes war es, durch eine Reduktion von Schallemissionen und Vibrationen von Wärmepumpen deren Akzeptanz zu erhöhen und Markbarrieren abzubauen. Mittels innovativer Mess- und Datenanalyseverfahren wurden Einflussfaktoren auf die Schallemissionen von Wärmepumpensystemen und der Einfluss von Schallschutzmaßnahmen untersucht. Die Ergebnisse wurden in Form von Leitfäden und Handlungsempfehlungen aufgearbeitet.
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.