2021-03-01  –  2022-11-30

96.253,00 EUR

Hochschule Zittau/Görlitz - Fakultät Elektrotechnik und Informatik - Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik (IPM), Zittau, Sachsen

03EN6004B

Netzgebundene Wärmenutzung oberflächennaher Geothermie [EA4323]

01227780/1  –  Verbundvorhabe: AQVA HEAT I

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN6)

Energie

Mit der Kopplung von Power-to-Heat & Power-to-Cold-Strategien zur Speicherung thermischer Energie kann die vollumfängliche Integration erneuerbaren Stroms in lokale Versorgungsinfrastrukturen gelingen. Für einen signifikanten Ausbau grüner Nah- & Fernwärmestrukturen müssen jedoch weitere Ansätze für eine günstige Erschließung zuverlässiger Wärmequellen gefunden werden. Ein hierfür großes und bisher in Deutschland kaum genutztes Potential bietet die ganzjährige thermische Nutzung von Oberflächengewässern ('Seethermie'). Die Anwendung wird bislang durch technologische, (energie-) wirtschaftliche und genehmigungsrechtliche Fragen verhindert. Mit dem im Forschungsprojekt zu Grunde liegenden Technologieansatz - die Integration eines rein wasserbasierten Direktverdampfers zur Vakuum-Flüssigeiserzeugung - kann hierfür ein großes Potential zur Überwindung zahlreicher Hindernisse dargestellt werden. Bei der Vakuum-Flüssigeistechnologie gelingt der Wärmeentzug durch das teilweise Ausfrieren von Wasser, unabhängig von dessen Qualität mittels dem sog. Tripelpunktverfahren. Damit ist auch Wasser bis 0 °C als Wärmequelle effizient und vor allem ganzjährig nutzbar, da die Wärme aus dem Gefrierprozess und nicht aus der Temperaturabsenkung gewonnen werden kann ('Heizen mit Eis'). Die mit dem Projekt verbundenen Zielstellungen reichen von der Erforschung des Kristallisationsprozesses ohne Additivzusatz ('Süßwassernutzung') über die Entwicklung notwendiger Zusatzkomponenten (Vorentgasung, Gewässerentnahme, etc.) bis hin zur erstmaligen Demonstration und Kurzzeiterprobung an einem realen Fließgewässer. Als Erprobungsstandort dient das Zittauer Kraftwerkslabor auf dem Gelände der Stadtwerke Zittau GmbH. Die Erprobung wird durch gewässerökologische Untersuchungen und ein limnologisches Monitoring begleitet, durch die Grundlagen zur Genehmigungsfähigkeit der Technologie und zur Minimierung des Eingriffs in das Gewässerökosystem bereitgestellt werden.