Projekt

Reallabor GWP - Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen

Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen – Installation, Betrieb, Monitoring und Systemeinbindungs

Projektförderung | Auftraggeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Projektlaufzeit

01.04.2021 - 31.03.2026

Zur langfristigen Senkung der Treibhausgasemissionen Deutschlands hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, den Anteil erneuerbarer Energiebereitstellung am Bruttoendenergieverbrauch bis 2050 auf 60 % zu erhöhen. Die Nutzung kleiner und großer Wärmenetze (Nah- und Fernwärme) wird als zukunftsfähige Lösung für treibhausgasarme Wärmeversorgung gewertet  und stellt einen wesentlichen Baustein für die Sektorkopplung der Strom- und Wärmeversorgung dar. Die Integration CO2-armer Erzeugungstechnologien in bestehende und neue Wärmenetzinfrastrukturen ist demnach anzustreben.

Großwärmepumpen (GWP) zur Einbindung der Wärme aus Abwärme, Erneuerbaren Wärmeerzeugern oder Umweltwärmequellen in Wärmenetzen werden als zukunftsfähige, und potenziell treibhausgasneutrale Wärmebereitstellungstechnologie angesehen. Das Vorhaben hat das Potenzial einen wesentlichen Betrag zur wirtschaftlich effektiven Erreichung der globalen Klimaschutzziele im Rahmen der deutschen Wärmewende zu leisten.

Großwärmepumpen (GWP) in Fernwärmenetzen haben das Potenzial, treibhausgasfreie Wärme in Ballungsräumen kostengünstig bereitzustellen. Das Verbundvorhaben soll die wissenschaftlichen Grundlagen legen, um dieses Potenzial für das deutsche Energiesystem ausschöpfen zu können. 2020 sind in Deutschland noch keine GWP in Betrieb. Zentrales Ziel der Forschungsarbeiten ist daher die Beantwortung technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Fragestellungen hinsichtlich der Integration von GWP in deutsche Fernwärmenetze.

Es ist dabei geplant unter anderem Teillastverhalten, Regelung, Einsatzdauern sowie Wege zur Treibhausgasneutralität im realen Betrieb zu untersuchen. Um die Projektziele zu erreichen, werden an fünf bestehenden Fernwärmeerzeugungsstandorten GWP mit einer thermischen Leistung zwischen 1,12 bis 22 MW installiert. In einem dreijährigen Forschungs- und Entwicklungsbetrieb sollen im nächsten Schritt zeitlich hoch aufgelöste Realdaten erfasst werden.  Diese werden mit Hilfe von Energiesystemmodellen und -analysen wissenschaftlich ausgewertet. Eine abschließende Übertragung der Ergebnisse auf Deutschland soll zeigen, wie GWP in Fernwärmenetzen am besten zur Sektorkopplung und Treibhausgasreduktion beitragen können.

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Ihre Ansprechpartner

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PD Dr.-Ing.

Markus Blesl

Privatdozent
Abteilungsleiter

M.Sc.

Georg Hurst

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

M.Sc.

Frank Wendel

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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