Verbundvorhaben: SolKaN2.0 - Solare kalte Nahwärme der zweiten Generation; Teilvorhaben: Entwicklung und Erprobung Gesamtsystem
Zeitraum
2024-01-01 – 2027-12-31
Bewilligte Summe
1.019.251,93 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN6033A
Leistungsplansystematik
Wärmeinfrastruktur [EB2080]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN6)
Förderprogramm
Energie
Das Ziel von 'SolKaN2.0' ist die Entwicklung einer neuen, zweiten Generation von solaren kalten Nahwärmesystemen, bei denen als Wärmeträgermedium Wasser, anstatt wie bisher ein Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch, eingesetzt wird. Hierdurch können die Investitionskosten perspektivisch um mehr als 20 % und die Betriebskosten um ca. 10 % reduziert werden. Aus der Verwendung von Wasser als Wärmeträgermedium resultieren jedoch einige technische Herausforderungen, für die adäquate Lösungen erarbeitet werden müssen. Diese betreffen insbesondere die hydraulische Integration des Eisspeichers sowie der Solar-Luft-Kollektoren, welche der Nutzung der solaren Strahlungsenergie sowie der Umgebungswärme dienen. Für die thermische Energiespeicherung wird ein Eisspeicher genutzt. Um die aus dem Phasenwechsel resultierende erhöhte effektive Wärmekapazität nutzen zu können, muss der Eisspeicher über eine (zusätzliche) Wärmepumpe entladen werden, die im Temperaturbereich von ca. -10 °C bis +10 °C arbeitet. Damit eine gleichbleibende oder erhöhte Systemeffizienz, trotz des Einsatzes von zwei statt einer Wärmepumpe zur Bereitstellung des gesamten Temperaturhubs erreicht werden kann, kommt der Effizienzoptimierung der zentralen Wärmepumpe eine entscheidende Relevanz zu. Als Arbeitsfluid für die Wärmepumpe sind natürliche Kältemittel angedacht. Die Entwicklung, Realisierung und Erprobung einer entsprechenden Wärmepumpe ist ein Schwerpunkt des Vorhabens. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung einer Regelstrategie für das Gesamtsystem inkl. der zentralen und dezentralen Wärmepumpen, die Realisierung und Erprobung des neu entwickelten SolKaN 2.0-Konzepts in einer Gesamtanlage im Realmaßstab sowie die ökologische und ökonomische Bewertung des SolKaN 2.0-Konzepts.