Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE| Laufzeit: | 09/2024 - 08/2028 |
| Auftraggeber / Zuwendungsgeber: |
Projektträger: Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3) Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5) |
| Kooperationspartner: | tewag Technologie – Erdwärmeanlagen – Umweltschutz GmbH; Uhrig Energie GmbH; COMBITHERM Apparate- und Anlagenbaugesellschaft mbH; Helmholtz Zentrum für Umweltforschung UFZ; Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft; Abwasser und Abfall e. V.; AGFW-Projektgesellschaft für Rationalisierung, Information und Standardisierung mbH |
| Webseite: | Verbundvorhaben – EnEff: Wärme: FluSeeQ |
| Projektfokus: |       |
FluSeeQ /flüssig/
Nutzung thermischer Potentiale von Oberflächengewässern durch Wärmeentzug mittels belastbarer Regulatorik und neuer Technologie zur Quellerschließung
Schematische Darstellung einer hybriden Nutzung von Bestandsbauwerken im Rahmen einer Kraftwerkserneuerung mit zusätzlicher energetischer Nutzung durch Wärmetauscher im Kraftwerksauslauf sowie Solardach als weitere Energiequelle zum Antrieb der Wärmepumpen.
Langfristig wird die Umweltwärme aus Seen und Flüssen eine wichtige Energiequelle darstellen. Doch bislang fehlen in Deutschland konsistent entwickelte umweltregulatorische Rahmenbedingungen sowie zielgerichtet darauf aufbauende technische Lösungen.
Im Projekt »FluSeeQ« sollen die Gewässersysteme hinsichtlich ihrer thermo-ökologischen Eigenschaften strukturiert, die technisch-wirtschaftlich optimalen Lösungsmöglichkeiten unter Berücksichtigung der jeweiligen ökologischen Anforderungen für verschiedene Leistungsklassen entwickelt und auf dieser Basis die erschließbaren Potentiale für Deutschland abgeleitet werden.
Der Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen wird in den Langfristszenarien des BMWK eine entscheidende Rolle zugeordnet. Um diese aus Flüssen und Seen in Deutschland zu erschließen, fehlen bislang konsistent entwickelte umweltregulatorische Rahmenbedingungen sowie zielgerichtet darauf aufbauende technische Lösungen.
Der im FuE-Vorhaben verfolgte Ansatz liefert erstmals ein wissenschaftlich fundiertes und strukturiertes Vorgehen, bei dem interdisziplinär die zur umfassenden Bewertung relevanten Bereiche der Ingenieur-, Wirtschafts-, Umwelt- und Rechtswissenschaften in einem iterativen Ablauf zusammenarbeiten. Hierzu sollen die Gewässersysteme hinsichtlich ihrer thermo-ökologischen Eigenschaften strukturiert, die technisch-wirtschaftlich optimalen Lösungsmöglichkeiten unter Berücksichtigung der jeweiligen ökologischen Anforderungen für verschiedene Leistungsklassen entwickelt und auf dieser Basis die erschließbaren Potentiale für Deutschland abgeleitet werden.
Unterlegt wird das Vorgehen durch das ingenieurwissenschaftliche Ausarbeiten von generischen Machbarkeitsstudien, welche für bestehende wasserbauliche Infrastruktur und die daran gekoppelten gewässertypischen Charakteristika Auslegungspunkte liefern. Es werden im Vorgehen unterschiedliche technische Lösungsmöglichkeiten parallel vorangetrieben und durch die wissenschaftlichen Partner analysiert, die auf die jeweiligen regulatorischen/sicherheitstechnischen Anforderungen sowie an die ökologischen und technischen Rahmenbedingungen in den unterschiedlichen Gewässersysteme angepasst sind. Neben klassischen Systemen mit einem Zwischenkreis erarbeitet das Industriekonsortium modular einsetzbare Lösungen, die auf Wasser als Kältemittel unter einer ölfreien Konstruktion des Verdichters basieren und überführt diese in einen Demonstrator, so dass mit dieser Technologie ein hohes Maß an Eigensicherheit insbesondere hinsichtlich der umweltregulatorischen Anforderungen bereits intrinsisch sichergestellt werden kann.