transnational
Im Projekt HEATflex1 entwickeln ExpertInnen aus Österreich und Dänemark im Rahmen von ERA-Net SES technische und wirtschaftliche Strategien, um die Wettbewerbsfähigkeit von KWK-Anlagen und Fernwärmekraftwerken zu erhöhen. Zentrale Themen sind die Einbindung erneuerbarer Energie und die Bereitstellung von Wärme-Flexibilitäten.
Die dezentrale Einspeisung in Fernwärmesysteme wird aufgrund der europäischen „Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen“2 in Zukunft deutlich zunehmen. Der Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch der EU soll sich bis zum Jahr 2030 auf mindestens 32 % erhöhen. Im Wärme- und Kältesektor sieht die Richtlinie eine jährliche Steigerung des Anteils der erneuerbaren Energie um 1,3 Prozentpunkte vor.
Aktuelle Situation am Fernwärmesektor
Der Wettbewerbsdruck im Fernwärmesektor nimmt vor allem bei KWK-Anlagen auf Biomassebasis Stetig zu. Aktuell ist es in Europa kaum möglich, solche Anlagen ohne Zuschüsse zu betreiben. Durch energetische Gebäudesanierungen wird zudem der spezifische Wärmebedarf in bestehenden Fernwärmenetzen geringer, was zu einer niedrigeren Auslastung führt. Die dezentrale Einspeisung von Energie aus erneuerbaren Quellen hat erhebliche Auswirkungen auf den Betrieb und die Steuerung der Netze. Betreiber von Fernwärmenetzen sind u. a. mit der Situation konfrontiert, dass zwischenzeitlich zu viel Wärme in Teilbereichen des Netzes eingespeist wird (z. B. im Sommer bei der Fernwärme in Silkeborg, Dänemark, wo sich das weltweit größte Solarkraftwerk befindet). Außerdem sind herkömmliche Fernwärmesysteme nicht darauf ausgelegt, Wärme im Netz in beide Richtungen zu verteilen. Somit steigt die Nachfrage nach flexibler Wärme und nach Lösungen für die Einbindung eines höheren Anteils erneuerbarer Energien.
Transnationale Forschungszusammenarbeit
Aufgrund der Komplexität und der unterschiedlichen Anwendungsfälle besteht hoher Forschungsbedarf im Fernwärmesektor. Sowohl zu technischen als auch zu wirtschaftlichen Fragen müssen neue Konzepte und Lösungen entwickelt werden. Dazu gehören u.a. die hydraulische Integration, die Steuerung dezentraler Pumpen, die Abrechnung von Prosumern (NutzerInnen, die sowohl Wärme in das Fernwärmenetz einspeisen als auch Wärme beziehen), Flexibilität am Wärmemarkt und die optimierte Nutzung von P2H (Power-to-heat). Neue Geschäftsmodelle sind erforderlich, um den Prosumeransatz nutzen und die Abhängigkeit von Zuschüssen in Zukunft verringern zu können. Hier setzt das transnationale Projekt HEATflex an. Im ersten Schritt wurden im Rahmen des Projekts mehr als 30 Interviews sowie Workshops mit Stakeholdern in Österreich und Dänemark durchgeführt, um die technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen sowie den Bedarf an neuen Geschäfts- und Betriebsmodellen zu erheben. Darauf basierend konnten Geschäftsfälle definiert und ein Simulationsansatz für ein Bewertungs-Tool erarbeitet werden.
HEATflex-Calculation Tool
Im nächsten Schritt wurde das HEATflex-Calculation Tool entwickelt, ein Simulationswerkzeug, das die die Abschätzung der (positiven) Einflüsse durch die Integration von erneuerbaren Energiequellen in ein bestehendes Fernwärmenetz ermöglicht. Nach Eingabe eines Referenzszenarios können verschiedene Wärmequellen wie z. B. Solarenergie oder eine Abwärmenutzung plus Wärmepumpe hinzugefügt und die Analyse der technischen, wirtschaftlichen und ökonomischen Auswirkungen durchgeführt werden. Aktuell wird an der Integration von thermischen Speichermodellen in das System gearbeitet. Das HEATflex-Calculation Tool soll nach Fertigstellung auf der Projekthomepage frei zum Download zur Verfügung stehen. Die Projektergebnisse werden auch in verschiedene Guidelines einfließen, die die Umsetzung von nachhaltigen Wärmenetzen unterstützen sollen. Geplant sind u. a. Leitfäden zur Integration von Prosumern in Fernwärmenetze und zur Senkung der Netztemperaturen.
www.4wardenergy.at/de/referenzen/heatflex
www.cleancluster.dk/heatflex
1 PROJEKTPARTNER:
4ward Energy Research GmbH, Güssing Energy Technologies GmbH, Reiterer & Scherling GmbH, Regelungs-Verteilerbau GmbH (Österreich), PlanEnergi (Projektleitung), energy Cluster Denmark, Viborg Fjernvarme (Dänemark)
2 eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/LSU/?uri=CELEX:32018L2001
Dieses Projekt wird im Rahmen von ERA-Net Smart Energy Systems, Joint Call Regional Energy Systems (RegSys) 2018 gefördert. Mit Unterstützung des EU Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020 (grant agreement No 775970).
www.eranet-smartenergysystems.eu
