Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: GeoWaermeWende - Geoportal-basiertes Monitoring eines geothermisch gespeisten kalten Nahwärmenetzes als Beitrag zur Wärmewende mit aktiver Nutzereinbindung; Teilvorhaben: Entwicklung einer Planungsplattform für kalte Nahwärmenetze und oberflächennahe geothermische Systeme
Zeitraum
2022-05-01 – 2025-04-30
Bewilligte Summe
1.123.713,35 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN3059A
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
Das Monitoring eines bestehenden kalten Nahwärmenetzes (KNWN) dient zur Betriebsoptimierung, als Grundlage zur Entwicklung und Validierung von verschiedenen Werkzeugen sowie für eine Live-Anbindung an die zentrale FZJ-Monitoringdatenbank. Die RWTH Aachen entwickelt die wesentlichen Werkzeuge, Schnittstellen und Geodateninfrastruktur einer ganzheitlichen Planungsplattform für KNWN in Verbindung mit oberflächennahen geothermischen Systemen auf Quartiersebene. Bestandteile der Werkzeugkette sind ein Web-basiertes geothermisches Netzinformationssystem zur Datenaggregation und Visualisierung, ein Wärmenetzsystemkonfigurator zur Kombination von Dimensionierung, Systemvergleichen, Wirtschaftlichkeits- und Ökologieanalysen sowie Berechnungswerkzeuge für die Bereiche Gebäude, Wärmepumpen, Wärmenetze, geothermische Quellensysteme (GQS) und Untergrund. Die Berechnungswerkzeuge werden in eine vereinfachte Variante für Machbarkeitsstudien in frühen Planungsphasen und eine Detailplanungsvariante aufgeteilt. In der vereinfachten Variante werden ein vereinfachter Berechnungsansatz für Gebäudekühllastkurven entwickelt, ein bestehendes Wärmepumpenmodell weiterentwickelt sowie GQS, hydrogeologische Potenzialindikatoren sowie KNWN vereinfacht abgebildet. Um das komplexe Gesamtsystem ganzheitlich und dynamisch für die Detailplanung abzubilden, werden energetische Gebäudesimulationsmodelle mit einem Multi-Physik-Modell bidirektional gekoppelt, das dynamische Wechselwirkungen zwischen GQS, KNWN, oberflächennahen Untergrund und Wetterdaten berücksichtigt. Mit der Betrachtung aller Systemebenen werden eine umfassende Planung und Optimierung solcher Energiesysteme ermöglicht sowie neue wissenschaftliche Erkenntnisse über die gegenseitige Beeinflussung von GQS und KNWN sowie saisonale Wärme- und Kältespeicherung im oberflächennahen Untergrund generiert. Anhand des bestehenden KNWN wird die Werkzeugkette demonstriert.