DK Monitoring

06/2014 – 12/2018 (4,5 Jahre)

Gesamtbudget: 4,4 Mio. EUR
Förderung: 2,9 Mio. EUR

Langzeit-Wärmespeicher spielen eine wichtige Rolle in der zukünftigen Energieversorgung Dänemarks. Zwischen 2011 und 2015 wurden drei Langzeit-Wärmespeicher in Braedstrup (Erdwärmesonden), Marstal (Erdbecken) und Dronninglund (Erdbecken) in Verbindung mit großen Solaranlagen und Wärmepumpen in Fernwärmeversorgungen errichtet. Die Messperioden dieser Speicher endeten zusammen mit den Realisierungsprojekten. Da sich die Leistungsfähigkeit von Langzeit-Wärmespeicher in den ersten Betriebsjahren wegen der Erwärmung des umgebenden Erdreichs ändern sind langfristige Messperioden erforderlich. Das Projekt hat daher den Zweck, die Messprogramme der Projekte fortsetzen zu können und die Ergebnisse und Betriebserfahrungen zu veröffentlichen.

Daneben beinhaltet das Projekt Labortests und Untersuchungen zur Unterstützung zukünfitger Speicherprojekte. Dabei werden insbesondere folgende Themen behandelt:

• Korrosion von Be- und Entladeeinrichtungen
• Die Lebensdauer von Auskleidungsmaterialien
• Die Alterungsbeständigkeit von Wärmedämmmaterialien

Dänische Energieagentur – Energy Technology Development and Demonstration Programme (EUDP)

• Steinbeis Forschungsinstitut Solites (DE)
• PlanEnergi (DK)
• Brædstrup Fjernvarme (DK)
• Marstal Fjernvarme (DK)
• Dronninglund Fjernvarme (DK)
• VIA University College (DK)
• DTU (DK)

Ziel des Projektes ist, die Leistungsfähigkeit von drei Erdbecken- und einem Erdsonden-Wärmespeicher, die in den Jahren 2011 bis 2015 in Dänemark errichtet wurden, zu ermitteln. Im Projekt werden Messdaten und Betriebserfahrungen der Wärmespeicher bis zum Jahr 2018 ausgewertet und veröffentlicht.

Solites führt die Evaluierung von Messdaten aus den vier oben genannten Projekten durch. Dazu werden die über die Regelungen der Anlagen aufgezeichneten Messdaten jährlich zur Auswertung an Solites übermittelt. Die Ergebnisse der Auswertungen werden dem Projektkonsortium regelmäßig präsentiert, in Berichten dokumentiert und veröffentlicht.

Die Ergebnisse der Auswertungen der Messdaten von drei großen Erdbecken-Wärmespeichern in Marstal, Dronninglund und Gram sowie eines Erdsonden-Wärmespeichers in Brædstrup belegen die Effizienz und Zuverlässigkeit der vorliegenden Speichertechnologien. Die Ergebnisse zeigen meist gute Übereinstimmungen mit den Auslegungsdaten hinsichtlich Speichereffizienz, nutzbaren Temperaturbereichen und Beiträgen zur Wärmeversorgung der angeschlossenen Fernwärmenetze. Abweichungen sind durch unterschiedliche Betriebsbedingungen oder andere standortspezifische Effekte zu erklären.

Insbesondere das Beispiel des PTES in Dronninglund zeigt eine hohe Speichereffizienz, die zum einen auf die gute technische Qualität der Speicherkonstruktion zurückzuführen ist, zum anderen hat der Speicher einen hohen Energieumsatz, da er gleichzeitig sowohl für die saisonale als auch für die Kurzzeit-Wärmespeicherung verwendet wird. Darüber hinaus führen die in der Winterperiode niedrigen Temperaturen in den unteren Bereichen des Speichers zu negativen Wärmeverlusten bzw. Wärme-Rückgewinnen.

Alle betrachteten Versorgungssysteme verfügen über Wärmepumpen, die eine Entladung der Speicher unterhalb der Temperaturniveaus der Fernwärmerücklaufleitungen ermöglichen. Dadurch lassen sich die nutzbaren Temperaturdifferenzen der Wärmespeicher nennenswert erhöhen. Dadurch sind bei gleichen nutzbaren Wärmekapazitäten geringere Speichervolumina als ohne Wärmepumpen ausreichend.