IEA-ECES Annex 39: Großwasserwärmespeicher für Fernwärmesysteme

Projektleiter Gesamtprojekt: AEE INTEC (AEE - INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN)

Projektleiter Universität Innsbruck: Fabian Ochs (UIBK Energieeffizientes Bauen)

Projektmitarbeiter: Abdulrahman Dahash, Alice Tosatto

Projektpartner:

AEE INTEC (AEE - INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN) (Austria)

AIT Austrian Institute of Technology GmbH (Austria)

SOLID Solar Energy Systems GmbH (Austria)

Ramboll (Germany)

Steinbeis-Innovationszentrum (Germany)

Solmax (Germany)

PlanEnergi (Denmark)

Technical University of Denmark (Denmark)

Ramboll (Denmark)

CREAR (Italy)

Ecovat (Netherlands)

newHeat (France)

Chalmers University (Sweden)

Fördergeber: (FFG, Energieforschung, flagship)

Laufzeit: 01.11.2020 – 31.12.2023

Projektwebsite: https://iea-eces.org/annex-39/

Zusammenfassung:

Große thermische Energiespeicher spielen in Zukunft eine zentrale Rolle, um die notwendige Flexibilität von Fernwärmenetzen zu erhöhen und den weiteren Ausbau erneuerbarer Quellen sowie die Integration von Abwärme in diese Systeme zu ermöglichen. Das derzeitige Wissen über große thermische Energiespeicher beschränkt sich auf eine kleine Anzahl von Ländern und Projekten. Der notwendige breite Roll-Out dieser Technologie ist nur möglich, wenn auf Basis des vorhandenen Wissens und der Erfahrungen kooperative Anpassungen und Weiterentwicklungen vorgenommen und auf eine große Anzahl von Ländern und Experten ausgeweitet werden, um die technologischen sowie nicht-technologischen Herausforderungen bei der Auslegung, Realisierung und dem Betrieb dieser Technologie zu bewältigen. Aus diesem Grund hat das IEA Technology Collaboration Program "Energy Conservation through Energy Storage" (ECES) nach einer einjährigen Definitionsphase beschlossen, den neuen Annex "Large Thermal Energy Storages for District Heating" (Annex 39) zu starten.
Die Hauptziele und erwarteten Ergebnisse des Annex sind die Definition repräsentativer Anwendungsszenarien, der zugehörigen Randbedingungen und der wichtigsten Leistungsindikatoren; die Definition dedizierter Speicherkonzepte für ausgewählte Anwendungsszenarien und die techno-ökonomische Bewertung dieser Konzepte; die Entwicklung, Verbesserung und Implementierung neuer Materialtestmethoden und die Zusammenstellung einer Datenbank von Materialien, die für den Einsatz in großen thermischen Energiespeichern geeignet sind; die Bestandsaufnahme und der Vergleich der Leistungsfähigkeit numerischer Simulationsmodelle sowie Empfehlungen für die Simulation großer thermischer Energiespeicher; und die Erstellung von dediziertem Informationsmaterial für relevante Stakeholder-Gruppen (Entscheidungsträger von Energieversorgern und Wärmenetzbetreibern, Interessengruppen, Städte und Gemeinden, etc. ) und die aktive, gezielte Verbreitung dieser Informationen.
Aufgrund bestehender Synergien hinsichtlich der Anwendungsszenarien, der Einbindung in Fernwärmesysteme und der numerischen Simulation werden im Annex nicht nur große thermische Wasserspeicher, wie Tank- und Grubenwärmespeicher (TTES und PTES), sondern teilweise auch große thermische Energiespeicher mit anderen Speichermedien, wie Aquifer- und Bohrlochwärmespeicher (ATES und BTES), betrachtet.
In dieser Zusammenarbeit von mindestens 10 Ländern spielt Österreich eine wichtige Rolle. Neben der Leitung des Annex 39 als Operating Agent bringen die beteiligten österreichischen Institute auch wertvolles Wissen und Erfahrungen aus abgeschlossenen und aktuell laufenden Projekten ein. Insbesondere das aktuelle österreichische Flaggschiffprojekt "giga_TES" (18 Partner, davon 12 Industriepartner) liefert wichtige Beiträge zur österreichischen Beteiligung und das zentrale Wissen über die Bedürfnisse der österreichischen Industrie in diesem Bereich.
Neben dem Ausbau der österreichischen Forschungskompetenz ist es das erklärte Ziel des Projekts, die Zusammenarbeit mit den beteiligten Partnern im internationalen Konsortium zu intensivieren. Gleichzeitig sollen die Projektergebnisse des Annex 39 und die entstehenden Netzwerke an die in diesem Bereich tätigen österreichischen Industrien transferiert werden, um deren internationale Marktposition weiter zu verbessern. Darüber hinaus werden dedizierte Ergebnisse des Annex an relevante nationale Stakeholdergruppen kommuniziert, um die Implementierung dieser Technologie in Österreich optimal zu initiieren.

Erwartete Resultate von Annex 39:

Definition einer Reihe von repräsentativen Anwendungsszenarien, der damit verbundenen Randbedingungen und Key Performance Indicators
Verbesserung der LTES-Materialien und der Methoden zur Messung der Materialleistung
Erarbeitung von Richtlinien zur Erzielung der richtigen Wasserqualität
Vergleich der Leistung und Genauigkeit von Simulationsmodellen für LTES
Ableitung von Validierungstests für LTES-Simulationsmodelle
Generieren von Informationspaketen für Entscheidungsträger und aktives Verbreiten der Informationen

Schwerpunkt der Universität Innsbruck:

Aufgrund der Erfahrungen, die das UIBK gesammelt hat, spielt es eine Rolle als beratender Partner bei der Entwicklung zuverlässiger numerischer Modelle auf beiden Ebenen (System und Komponente). Außerdem führt es mehrere Simulationen zur Kalibrierung und Optimierung von spezifischen Fallstudien durch.