DekaHEAT
10.2024 – 9.2027
Energieeffizienzsteigerung durch die klimaangepasste, synergetische Nutzung von innovativem Energie- und Regenwassermanagement im Quartier
Zielsetzung
Ziel des Projekts ist die Dekarbonisierung bestehender Fernwärmenetze durch Integration von Wärmepumpen und Optimierung des Gesamtsystems Wärmepumpe - Wärmenetz - Verbraucher.
Projektinhalte
Fernwärmenetze stellen insbesondere für Ballungsräume eine Schlüsseltechnologie für eine erfolgreiche Energie- und Wärmewende dar. Damit diese gelingen kann, ist es unerlässlich, die Wärmeerzeugung zu dekarbonisieren und in diesem Zuge fossile Energieträger in der Fernwärme durch nachhaltige Wärmequellen zu ersetzen. Das Projekt „DekaHEAT“ spannt mit diesem Hintergrund drei zentrale Aufgabenfelder auf und entwickelt eine Methode, diese Aufgaben für bestehende Fernwärmenetze zu bearbeiten, die Ergebnisse umzusetzen und damit eine Dekarbonisierung zu erreichen. Erstens werden die Verbraucher nach ihren Temperaturanforderungen anhand von Datenbanken, Messungen und numerischen Modellen geclustert. Zweitens wird eine mögliche Absenkung der Betriebstemperaturen für (Teil-)netze untersucht und somit die Vorlauftemperatur optimiert, um einerseits Verluste zu reduzieren und gleichzeitig die Weichen zu stellen, um effizient dezentrale Wärmepumpen einsetzen zu können. Hierfür werden hydraulische und thermodynamische Simulationsmodelle als Abbild realer Wärmenetze entwickelt, anhand derer eine Temperaturabsenkung untersucht wird. Als drittes Feld kommt abschließend die Untersuchung radikaler Kombinationen von Wärmepumpen mit Fernwärmenetzen hinzu. Auch hierfür werden Simulationsmodelle für verschiedene, fortschrittliche Wärmepumpentechnologien entwickelt, um ideale Kombinationen von Wärmepumpen und Wärmenetzen zu identifizieren und deren Wirtschaftlichkeit und Umweltauswirkungen zu optimieren. Der besondere Vorteil des Projekts liegt in der ganzheitlichen Betrachtung der drei Schlüsselelemente.
Fernwärmenetze stellen insbesondere für Ballungsräume eine Schlüsseltechnologie für eine erfolgreiche Energie- und Wärmewende dar. Damit diese gelingen kann, ist es unerlässlich, die Wärmeerzeugung zu dekarbonisieren und in diesem Zuge fossile Energieträger in der Fernwärme durch nachhaltige Wärmequellen zu ersetzen. Das Projekt „DekaHEAT“ spannt mit diesem Hintergrund drei zentrale Aufgabenfelder auf und entwickelt eine Methode, diese Aufgaben für bestehende Fernwärmenetze zu bearbeiten, die Ergebnisse umzusetzen und damit eine Dekarbonisierung zu erreichen. Erstens werden die Verbraucher nach ihren Temperaturanforderungen anhand von Datenbanken, Messungen und numerischen Modellen geclustert. Zweitens wird eine mögliche Absenkung der Betriebstemperaturen für (Teil-)netze untersucht und somit die Vorlauftemperatur optimiert, um einerseits Verluste zu reduzieren und gleichzeitig die Weichen zu stellen, um effizient dezentrale Wärmepumpen einsetzen zu können. Hierfür werden hydraulische und thermodynamische Simulationsmodelle als Abbild realer Wärmenetze entwickelt, anhand derer eine Temperaturabsenkung untersucht wird. Als drittes Feld kommt abschließend die Untersuchung radikaler Kombinationen von Wärmepumpen mit Fernwärmenetzen hinzu. Auch hierfür werden Simulationsmodelle für verschiedene, fortschrittliche Wärmepumpentechnologien entwickelt, um ideale Kombinationen von Wärmepumpen und Wärmenetzen zu identifizieren und deren Wirtschaftlichkeit und Umweltauswirkungen zu optimieren. Der besondere Vorteil des Projekts liegt in der ganzheitlichen Betrachtung der drei Schlüsselelemente.
Zuwendungsgeber
Wissenschaftliche Mitarbeitende
Fabian Büttner, Verena Jetzinger
Kontakt
Fabian Büttner