Start von neuem Reallabor: Großwärmepumpen an Fernwärmenetze koppeln

01. April 2021

Wärmenetze sind ein wesentlicher Baustein für eine emissionsarme Wärmeversorgung. Großwärmepumpen (GWP) zur Nutzung von Umwelt- und Abwärme, die mit treibhausgasfreiem Strom betrieben werden, spielen in deutschen Wärmenetzen bisher eine untergeordnete Rolle. Dabei könnten sie nachhaltig und effektiv zur Dekarbonisierung beitragen, denn ein Großteil der CO2-Emissionen Deutschlands entfällt auf die Wärmeversorgung. Im Reallabor der Energiewende »Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen – Installation, Betrieb, Monitoring und Systemeinbindung« werden erstmals in Deutschland Großwärmepumpen an Fernwärmenetze angebunden. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Verbundprojekt werden bis 2026 an fünf Standorten GWP in bestehende Fernwärmesysteme integriert.

Das Großkraftwerk Mannheim ist einer der fünf Standorte, an denen die GWP errichtet werden.
© GKM AG
Das Großkraftwerk Mannheim ist einer der fünf Standorte, an denen die GWP errichtet werden.

Neben technischen Aspekten wollen die acht Projektpartner unter Leitung der AGFW Projektgesellschaft für Rationalisierung, Information und Standarisierung mbH dabei analysieren, welche wirtschaftlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen und Betriebskonzepte für den effizienten GWP-Einsatz in Fernwärmenetzen nötig sind.  Zudem soll das Projekt herausfinden, wie sich GWP für die übergeordnete Transformation der Wärme- und Strominfrastruktur nutzen lassen und somit einen wesentlichen Beitrag zur Sektorenkopplung leisten können. Die fünf untersuchten GWP werden daher mit unterschiedlichen Einbindungskonzepten, Wärmequellen und weiteren Spezifika in die Fernwärmenetze integriert.

 

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE befasst sich im Rahmen des Projekts vor allem mit der konzeptionellen sowie messtechnischen Analyse der Großwärmepumpen-Anlagen sowie ihrer individuellen systemtechnischen Einbindung vor Ort. Die Expert*innen des Fraunhofer ISE untersuchen insbesondere Energieperformance und mögliche Betriebsoptimierungen unter den aktuellen und zukünftigen technischen sowie wirtschaftlichen Randbedingungen, mit dem langfristigen Ziel, Strategien zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung über Wärmenetze zu entwickeln.

 

»Für den Einsatz von Großwärmepumpen ist ein erweitertes Anlagenmonitoring, bei dem z.B. die Leistungscharakteristik der Quelle qualitativ mit modellbasierten Methoden erfasst und bewertet werden kann, für einen wirtschaftlichen Betrieb der gesamten Wärmeversorgung sehr entscheidend«, erklärt Projektmanager Axel Oliva vom Fraunhofer ISE.

 

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