Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: OSkit - Optimierte Sektorkopplung in Quartieren durch intelligente thermische Prosumernetze; Teilvorhaben: Modellierung, Laborevaluation und Rückwirkungen auf das Stromsystem
Zeitraum
2020-12-01 – 2024-05-31
Bewilligte Summe
754.912,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN3032A
Leistungsplansystematik
Parameterstudien, methodische Untersuchungen zu Versorgungskonzepten [EA2111]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)
Förderprogramm
Energie
Die Wende von einem fossil, zu einem erneuerbar dominierten Energiesystem muss die drei wesentlichen Sektoren Strom, Wärme und Verkehr einbeziehen. Auf Wärmeebene entsteht hierbei zunehmender Handlungsbedarf, da CO2-intensive Energieträger durch erneuerbare Energiequellen ersetzt und Alternativen zu konventionellen Fernwärmesystemen mit fossilen Großkraftwerken gefunden werden müssen. Zusätzlich erfordert der steigende Anteil erneuerbarer und volatiler Stromerzeuger ein hohes Maß an Flexibilität auf Verbraucherseite. Die vorliegende Projektidee fokussiert sich hierbei auf die Kopplung zwischen Strom- und Wärme-/ Kältesektor. Ziel ist es, die Effizienz und die elektrische Flexibilität durch die Wärmeerzeugung und Wärmeversorgung zu maximieren und gleichzeitig die CO2-Emmisionen zu minimieren. Eine entscheidende Rolle können hierfür hochflexible thermische Netze spielen, welche thermische Energie richtungsunabhängig bei flexiblen Temperaturen übertragen können. Diese erlauben den Einsatz von Einzelanlagen basierend auf unterschiedlichen Technologien. Vor allem KWK Anlagen und Wärmepumpen können dadurch effizient dimensioniert werden, wodurch beide Technologien ihre spezifischen Vorteile ausspielen können. Gleichzeitig ermöglicht die dezentrale Verortung der Prosumer eine Minimierung der Übertragungsverluste. Insbesondere die technologieoffene Einspeisung und die Möglichkeit zur Nachrüstung im Bestand macht dies zu einem vielversprechenden Ansatz, um die gewonnenen Ergebnisse in der Praxis umzusetzen und die Dekarbonisierung des Wärmesektors voranzutreiben. Der Schwerpunkt der Bearbeitung an der TUM liegt im Bereich der Modellierung bidirektionaler Wärmeübergabestation und flexibler Wärmenetze. Um deren Möglichkeiten optimal nutzen zu können, werden neue Betriebsstrategien entwickelt. Des Weiteren wird die technische Umsetzbarkeit anhand von Laborexperimenten demonstriert und die Auswirkungen der Sektorkopplung auf das Stromsystem analysiert.