2015-05-01  –  2018-12-31

760.416,00 EUR

Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Energietechnik - Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung, Dresden, Sachsen

03ET1322A

Großwärmespeicher [EA2141]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)

Energie

Für das Verhalten großer Wärmespeicher für industrielle und kommunale FW-Systeme liegen bisher wenige Erkenntnisse vor. Aufgrund fehlender hydraulischer und thermischer Ähnlichkeit, sowie konstruktiver Unterschiede lassen sich vorhandene Modelle kleiner Speicher nicht auf die Größenordnung der in diesem Antrag im Focus stehenden großen Wärmespeicher skalieren. Das Vorhaben stellt sich deshalb dem Ziel, die Methode der faseroptischen Temperaturmessung gezielt zur orts- und zeitaufgelösten Erfassung von repräsentativen Speicherabschnitten (1D, 2D und auch begrenzt 3D-Temperaturfelder) atmosphärischer Großwärmespeicher einzusetzen, um folgende wesentliche Aufgaben einer Lösung zuzuführen: a) Validierung und fortschreibende Verbesserung numerischer Großspeichermodelle, b) Entwicklung von Strategien zur Integration der Ergebnisse der Temperaturfeldmessung sowie der Simulationen in die Betriebsführungsoptimierung, c) Herausarbeiten der Besonderheiten für Prozesswärme und industrielle FW-Kunden hinsichtlich der Temperaturprofile von Vor- und Rücklauftemperaturen (Höhe der Laständerungsgradienten) d) Nachweis der Wirksamkeit der erarbeiteten Strategien über längere Zeiträume an vier Großspeichern unterschiedlicher Kubatur und Lastanforderungen in Fernwärmesystemen, e) Ableitung von allgemeingültigen, praxistauglichen Methoden zur Effizienzsteigerung der Großwärmespeicher in Planung und Betrieb inkl. Schaffung eines Werkzeuges zur vereinfachten thermohydraulischen Simulation der Speicher. Die Untersuchungen erfolgen am Beispiel der Großwärmespeicher Mannheim (43.000 m³, 2D-Messung installiert), Vimmerby (18.000 m³; 2-Zonen-Speicher mit Industriekunden; 2D-Messung installiert) sowie den im Rahmen des Projektes neu mit jeweils zwei teils detaillierten 2D-Segmenten auszustattenden zwei weiteren Speichern (z. B. Dessau und Berlin Buch). Die Bearbeitung der Aufgabenstellung wird in sieben Arbeitspakete (AP) strukturiert.