Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISENews #37
Umweltwärme aus Seen und Flüssen für den Betrieb von Großwärmepumpen nutzen
Der Bedarf an Großwärmepumpen wird in den kommenden Jahren im Zuge der Dekarbonisierung der Industrie und dem Ausbau von Nah- und Fernwärmenetzen steigen. Während der Einsatz von Großwärmepumpen vorangetrieben werden soll, ist noch ungeklärt, welche Umweltquelle sich am besten für ihren Betrieb eignet. Gemeinsam mit Partnern aus der Wissenschaft und Praxis wird das Fraunhofer ISE im Projekt »FluSeeQ« erforschen, inwiefern sich Flüsse und Seen in Deutschland als Wärmequelle für Großwärmepumpen nutzen lassen. Begleitend dazu wird das Projektteam untersuchen, welche regulatorischen Rahmenbedingungen nötig sind und wie sich die thermische Nutzung von Seen und Flüssen ökologisch auswirken wird.
In den Langfristszenarien des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz kommt der Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen eine entscheidende Rolle zu. Um diese Umweltwärme Flüssen und Seen in Deutschland zu entziehen, fehlen bislang aber konsistente umweltregulatorische sowie darauf aufbauende technische Lösungen. Da die offenen Fragen vielfältig und komplex sind, will das Projektteam von »FluSeeQ« interdisziplinär das Thema bearbeiten: Fachleute aus den Ingenieur-, Wirtschafts-, Umwelt- und Rechtswissenschaften sind am Projekt beteiligt. Sie werden die Gewässersysteme hinsichtlich ihrer thermo-ökologischen Eigenschaften strukturieren und technisch-wirtschaftlich optimale Lösungsmöglichkeiten entwickeln. Dabei werden sie auch die ökologischen Anforderungen der einzelnen Gewässer berücksichtigen und Richtlinien für die Gewässernutzung vorbereiten. Auf dieser Basis werden sich die erschließbaren Potenziale für Deutschland abschätzen lassen.
Das Forschungsteam will unterschiedliche technische Lösungsmöglichkeiten parallel vorantreiben. Neben klassischen Systemen mit einem Zwischenkreis erarbeitet das Konsortium modular einsetzbare Lösungen, die auf Wasser als Kältemittel unter einer ölfreien Konstruktion des Verdichters basieren. Ziel ist, die Erkenntnisse in einen Demonstrator zu überführen und damit zu testen, inwiefern die umweltregulatorischen Anforderungen eingehalten werden.
Das Fraunhofer ISE übernimmt im Projekt die simulationsgestützte Entwicklung und Bewertung der technischen Varianten sowie die Kartierung der Potenzialanalyse. Axel Oliva, der auf Seiten des Fraunhofer ISE das Projekt federführend betreut, konstatiert: „Langfristig gehen wir davon aus, dass Umweltwärme aus Seen und Flüssen eine wichtige Energiequelle sein wird.“
Weitere Partner im Projekt sind die tewag Technologie – Erdwärmeanlagen – Umweltschutz GmbH, die Uhrig Energie GmbH, die COMBITHERM Apparate- und Anlagenbaugesellschaft mbH, das Helmholtz Zentrum für Umweltforschung UFZ, die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, der Abwasser und Abfall e. V und die AGFW-Projektgesellschaft für Rationalisierung, Information und Standardisierung mbH
Das Projekt »FluSeeQ« wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz für die Dauer von vier Jahren gefördert.
- Zur Projektwebseite "FluSeeQ" (ise.fraunhofer.de)
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