50.000 m³-Fernwärmespeicher in Theiß, Foto: C.Stadler/Bwag

50.000 m³-Fernwärmespeicher in Theiß, Foto: C.Stadler/Bwag

Hybride Energienetze
Neue Konzepte für die Energiespeicherung

Bereits 1983 wurde das IEA-Technologieprogramm Fernwärme und -kälte gegründet, um Know-how zum effizienten Betrieb von Wärmenetzen und Kraft-Wärme-Kopplungs-Systemen (KWK) zu generieren und international zu verbreiten. Der Wärmesektor steht aktuell vor großen Herausforderungen. Die Wärmenetze müssen weiterentwickelt und flexibler gestaltet werden, um in Zukunft große Mengen an erneuerbarer Energie aus verschiedenen Quellen und auf unterschiedlichen Temperaturniveaus integrieren zu können.
www.nachhaltigwirtschaften.at/de/iea/technologieprogramme/dhc
 
Im Projekt Hybride Energienetze (Annex TS3)1 werden neue Konzepte für Fernwärme und -kältenetze, wie z. B. die Einbindung von hocheffizienten Wärmepumpen und Speichern erforscht. Die Sektorkopplung, d. h. die Verknüpfung des Strom-, Fernwärme-/Kälte- und Gasnetzes ist ein Schlüsselelement zur Dekarbonisierung des Energiesystems. Über verschiedene Kopplungspunkte (Kraft-Wärme-Kopplung, Power-to-Heat und Power-to-Gas) wird dabei Energie aus einem Sektor in einen anderen transferiert. Das ermöglicht es, Synergien zu nutzen und das gesamte Energiesystems zu optimieren. Intelligente Steuerungs- und Regelstrategien sowie flexible Speicherkapazitäten spielen dabei eine zentrale Rolle. Im Rahmen des IEA-Projekts werden Potenziale und Herausforderungen hybrider Energienetze aus Sicht des Fernwärme- und -kälte-Systems analysiert sowie Tools und Methoden entwickelt und bewertet. Außerdem werden Fallbeispiele gesammelt sowie geeignete Geschäftsmodelle und Rahmenbedingungen ausgearbeitet.
www.nachhaltigwirtschaften.at/de/iea/technologieprogramme/dhc/iea-dhc-annex-ts3-2017-2022.php
 
1 Teilnehmende Staaten: Belgien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Österreich (Leitung), Schweden, Vereinigtes Königreich
 
Nationales Projekt
SEKOHS Theiß – Leistungsfähiges hybrides Energiespeichersystem
Ein innovativer Ansatz für die Energiespeicherung ist die Kombination von unterschiedlichen Speichertechnologien in einem hybriden System. Mit dem Projekt SEKOHS Theiß2 wird erstmals ein solches Speichersystem – d. h. die Verknüpfung von thermischen und elektrischen Speichern – entwickelt und in der Praxis demonstriert. In dem Projekt wird ein thermischer Großspeicher, der unter anderem von einem 5 MW Elektroheizsystem versorgt wird, mit einem 5 MW Batteriespeichersystem mit einer Kapazität von 6 MWh verbunden. Zusätzlich wird eine Photovoltaikanlage am Standort installiert, die ebenfalls mit dem Batteriespeichersystem verknüpft ist. Dieses System ermöglicht es, Synergieeffekte der Regelleistungserbringung und der Fernwärmeversorgung zu nutzen.
 
Das innovative Konzept wird aktuell vom Projektpartner EVN Wärmekraftwerke GmbH in umfangreichen Feldtests im Kraftwerk Theiß in Niederösterreich erprobt. Dabei kommen u. a. Methoden der künstlichen Intelligenz zum Einsatz, um einen effizienten Betrieb des Systems zu erzielen. Zu den Optimierungsmaßnahmen gehören u. a. auch erweiterte Prognosekonzepte für die Erzeugung des Photovoltaik-Stroms sowie intelligente Monitoringkonzepte für das Speichersystem. Das Projekt wird wichtige Erkenntnisse zu technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Fragen von Hybridspeichersystemen liefern, eine Bewertung des Konzepts ermöglichen und Potenziale für die Übertragung in andere Bereiche aufzeigen.
www.greenenergylab.at/en/projects/sekohs-theiss

2 Projektpartner: TU Wien, Energy Economics Group (Projektleitung), AIT Austrian Institute of Technology GmbH, EVN AG, EVN Wärmekraftwerke GmbH (Projektleitung Demo)
Das Projekt wird im Rahmen der Forschungsinitiative Green Energy Lab durchgeführt.
www.greenenergylab.at