BiNe: Bidirektionale Einbindung von Gebäuden mit Wärmeerzeugern in Wärmenetze

Ausgangssituation

In der jüngeren Vergangenheit sind in Österreich zahlreiche Nah- und Fernwärmenetze in Betrieb genommen worden. Meist handelt es sich dabei um von einer oder einigen wenigen zentralen Wärmequellen versorgte Verbrauchernetze. Die Endabnehmerpreise liegen bei solchen Netzen typischer Weise nicht wesentlich unterhalb der Bereitstellungspreise von Wärme erzeugt durch fossile Energieträger (Erdgas, Heizöl) oder Wärmepumpen.

Projektidee ist daher, die intelligente Integration von Gebäuden mit Wärmeerzeugen in Wärmenetze. Durch eine intelligente Gestaltung eines Wärmenetzes und speziell durch Erweiterung des Spektrums an möglichen Wärmequellen, sowohl die Energieeffizienz der Wärmebereitstellung zu verbessern als auch die Kosten der Wärmebereitstellung, und damit die Endverbraucherpreise, senken zu können. Mit Erweiterung des Spektrums an möglichen Wärmequellen ist auch eine Nutzung von lokal anfallender Überschusswärme gemeint.

Derzeit gibt es keine demonstrierte Lösung um mittlere bis kleine thermische Solaranlagen bzw. Einzelfeuerungen in Fern- bzw. Nahwärmenetze einzubinden. Dies liegt nicht zuletzt an dem begrenzten Interesse von Heizwerkbetreibern die Netze für zusätzliche Wärmequellen zu öffnen. Tatsächlich aber kann durch die Verknüpfung von lokalen, dezentralen WärmeerzeugerInnen mit Wärmenetzen ein großes Energiepotential ausgeschöpft werden. Das Gesamtsystem ließe sich somit effizienter betreiben. Es kann davon ausgegangen werden, dass durch eine solche Öffnung

• der lokale Primärressourcenverbrauch gesenkt wird
• die Kosten der Wärmebereitstellung insgesamt gesenkt werden
• die Wärme den Endverbrauchern günstiger angeboten werden kann
• die Wärmenetze dadurch an Wettbewerbsfähigkeit gegenüber anderen Heizformen gewinnen
• die Emissionen (Kohlenmonoxid, Feinstaub) von Biomassefeuerungen durch eine Verringerung der notwendigen Start/Stop-Vorgänge gesenkt werden können

Zur Erreichung internationaler CO₂-Einsparziele ist die intelligentere Gestaltung von Wärmenetzen in naher Zukunft unabdingbar. Diese müssen in der Lage sein, Gebäude untereinander zu vernetzen und das dezentral verfügbare erneuerbare Potenzial zu nutzen, zu managen und zu speichern. Durch die Möglichkeiten der elektronischen Datenverarbeitung und Kommunikation erscheint eine technische Realisierung intelligenter Systeme grundsätzlich implementierbar. Erster Schritt ist eine Erhebung des möglichen energietechnischen Optimierungspotenzials samt einer techno-ökonmischen Bewertung.

Ziele

Projektziel ist, die Realisierbarkeit der Einbindung von dezentralen Wärmequellen in Wärmenetze zu analysieren und zu bewerten. Die dabei untersuchten dezentralen Wärmequellen sind solarthermische Anlagen Biomassefeuerungen und Abwärmequellen, sowie zusätzlich dezentrale Speicher zum Lastausgleich. Es sollen einerseits die technischen Voraussetzungen erhoben werden, wobei eine möglichst einfache und universelle Einbindung (LowTech) angestrebt wird. Andererseits werden die ausschöpfbaren Potentiale mit Hilfe von Systemsimulationen eruiert. Eine Aussage über die Gesamtwirtschaftlichkeit wird ebenfalls gegeben. Zudem muss zumindest eine energieeffiziente Betriebsform gefunden werden, die nicht absatzorientiert, sondern ressourcenschonend agiert.

Methoden

• Systemsimulation
• Wirtschaftlichkeitsrechnung
• Screening für mögliche Organisationsformen und rechtliche Rahmenbedingungen
• Erhebung bei Stakeholdern

Ergebnisse

• Technischer Kriterienkatalog
• Geschäftsmodelle (wirtschaftliche Kriterien)
• Potentialanalyse
• Bewertung der Wirtschaftlichkeit