IEA-DHC Annex XII Project 03

10/2017 – 03/2020

k. A.

Moderne Wärme- und Kältenetze (DHC) sind eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende, denn sie ermöglichen in großem Umfang die Kopplung des Wärmesektors mit dem Stromsektor und damit die Erhöhung der Flexibilität des gesamten Energiesystems. Große thermische Energiespeicher (TES) in DHC-Systemen ermöglichen zudem die Integration hoher Anteile an erneuerbaren Energiequellen, die Integration von Überschussstrom aus erneuerbaren Energien und die Optimierung von KWK-Anlagen.

Das Projekt trägt zur Entwicklung von Informationen, Daten und Analyseinstrumenten bei, um den Einsatz kostengünstiger großflächiger unterirdischer thermischer Energiespeicher (UTES) in innovativen Wärme- und Kältenetze zu fördern. Große thermische Energiespeichertechnologien, die für diese internationale Zusammenarbeit von Interesse sind, sind Aquifer- (ATES – aquifer thermal energy storage) und Erdbeckenwärmespeicher (PTES – pit thermal energy storage).

IEA DHC|CHP:
INTERNATIONALE ENERGIEAGENTUR – Kooperationsprogramm für Wärme- und Kältenetze einschließlich Kraft-Wärme-Kopplung

• Steinbeis Forschungsinstitut Solites (DE)
• Natural Resources Canada (NRCan) – CanmetENERGY (CA) (Koordinator)
• PlanEnergi (DK)
• Thermal Energy System Specialists (TESS) (USA)
• IF-Tech International (IFTech) (NL)
• Leidos (CA)

Das Hauptziel des Projekts ist die Erstellung von zwei Machbarkeitsuntersuchungen:

1. York University – bewertet die Wirtschaftlichkeit einer innovativen Kälteversorgung mit saisonalem, außenluftgekühlten Aquifer-Wärmespeicher, die annähernd 100 % emissionsfreie Kühlung für Gebäude und Quartiere ermöglicht.
2. Machbarkeitsuntersuchung zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit einer wärmenetzbasierten Wärmeversorgung mit integriertem Erdbecken-Wärmespeicher und mit hohem EE-Anteil für eine ländliche Gemeinde in Deutschland.

Das Projekt ist in vier Arbeitspakete unterteilt, wobei Folgendes bearbeitet wurde:

• Übersichtserstellung für ATES und PTES
• Zwei Machbarkeitsuntersuchungen: York University mit ATES und Kälteversorgung sowie die Wärmeversorgung mit integriertem Erdbecken-Wärmespeicher für eine ländliche Gemeinde in Deutschland
• Technisch-wirtschaftliche Analyse der beiden Machbarkeitsuntersuchungen basierend auf  TRNSYS-Simulationsmodellen, die mit Betriebsdaten aus realisierten Projekten validiert wurden
•  Verbreitung der Ergebnisse

Ein Statusbericht mit dem Titel “Design Aspects for Large-Scale Aquifer and Pit Thermal Energy Storage for DHC” mit Kosteninformationen, Anwendungsfeldern, Projektbeispielen und einer Liste von Technologieanbietern steht hier zum Download bereit.

Ein technischer Bericht, der die Überprüfung, Validierung und Dokumentation der TRNSYS-Modelle für ATES und PTES, sowie die Ergebnisse der beiden Machbarkeitsuntersuchungen zusammenfasst, befindet sich in Bearbeitung und wird nach Fertigstellung zum Download zur Verfügung stehen.