Lösungen und Elemente zur Flexibilisierung : Wärmenetze im Wandel

Um den erneuerbaren Anteil in der Fernwärmeversorgung von aktuell rund 50 Prozent rasch zu erhöhen, müssen nachhaltige Wärmequellen lokalen Ursprungs integriert werden. Biomasse kommt dabei eine wichtige Rolle zu, wobei aufgrund des Ressourcenbedarfs in anderen Sektoren und der grundsätzlichen Ressourcenlimitierung der Beitrag zur Dekarbonisierung des Fernwärmesektors begrenzt sein wird. Also braucht es auch die Adressierung anderer Energieträger und Wärmequellen, die z. B. auch über die Kopplung von Energiesektoren nutzbar gemacht werden können.

Konkret sprechen wir hier zukünftig über die verstärkte Nutzung von tiefer Geothermie, unterschiedlichen Abwärmequellen, Großwärmepumpen, Solarthermie, Power-to-Heat und im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung auch von grünem Gas. Werden heute Fernwärmenetze überwiegend zentral mit wenigen Erzeugungsanlagen versorgt, erfordert die Nutzung lokaler Ressourcen eine verstärke Dezentralisierung der Anlagen zur Wärmegenerierung.

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Durch die daraus resultierende größere Anzahl an Erzeugungsanlagen einerseits und durch beschränkte zeitliche Verfügbarkeiten (Fluktuationen) andererseits steigt der Komplexitätsgrad, was wiederum den Bedarf an Flexibilitätsoptionen erhöht. Komponenten und Elementen wie Wärmespeicher (zentral, dezentral), Kopplung von Energiesektoren und Infrastrukturen, smarten Regelungskonzepten sowie auch der Integration von Nutzer*innen kommt eine große Bedeutung zu.

Parallel werden hochintegrierte Planungs-, Umsetzungs- und Betriebsführungsprozesse an Wichtigkeit gewinnen, wie z. B. neue Facetten der Energieraumplanung, Methoden zur Lebenszyklusanalyse und zur Stakeholderintegration sowie im Bereich Datenanalyse bzw. Monitoring in der Betriebsführung.

Den dafür notwendigen Transformationsprozess zu unterstützen, ist das Ziel des Großforschungsprojekts „ThermaFLEX“ unter der Leitung von AEE INTEC, zusammen mit einem transdisziplinären Team aus 28 Projektpartnern: Es wurden technische, nicht-technische und systemische Maßnahmen kombiniert betrachtet und in Demonstrationsprojekten umgesetzt.

Die Demonstrationsprojekte nutzen eine große Bandbreite an unterschiedlichen Maßnahmen, Wärmequellen und Flexibilitäts-Elementen. Im Fokus standen zehn Standorte in kleinen, mittleren und großen Fernwärmeversorgungsgebieten in der Steiermark, Salzburg und Wien, deren Kernelemente der Fernwärmenetze nachfolgend erläutert werden.

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