2024-01-01  –  2026-12-31

602.469,51 EUR

Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Thermische Energietechnik (ITE) - FG Solar- und Anlagentechnik, Kassel, Hessen

03EN6040A

Solare Prozesswärme [EB2050]

01259201/1  –  HighSTEPS

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN6)

Energie

Wärmepumpen und Solarthermie sind Schlüsseltechnologien der Wärmewende. Beide Technologien wurden in der Industrie bisher meist nur für die Grundlastversorgung ausgelegt. Mit Blick auf die Klimaziele reicht dies nicht mehr aus. Um einen hohen Deckungsgrad zu erreichen, fehlen erprobte Auslegungs- und Betriebsstrategien sowohl für die Einzeltechnologien als auch für die Kombination. Im Projekt HighSTEPS werden auf Basis einer umfassenden Simulationsstudie industrielle regenerative Wärmeversorgungskonzepte für Temperaturen bis 150 °C mit hohem Deckungsgrad entwickelt. Wichtige Ziele der Systemsimulation sind insbesondere die korrekte Abbildung des Teillastverhaltens, da dieses aufgrund der hohen Deckungsgrade von hoher Relevanz ist, und die Optimierung der hydraulischen Verschaltung der verschiedenen Komponenten. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in Auslegungsrichtlinien zusammengefasst. Die Validierung erfolgt anhand von Hersteller- und Messdaten aus bereits realisierten und in HighSTEPS initiierten Projekten. Um die Auslegung und Machbarkeitsabschätzung weiter zu vereinfachen, werden im Rahmen von Fallstudien und auf Basis vorhandener Messdaten Charakteristika von Abwärmequellen mittels Algorithmen abgeleitet und es wird ein Modell zur Vorhersage von stündlichen Wärmelastprofilen weiterentwickelt. Die praktische Umsetzung der Projektergebnisse erfolgt bei der HEWI GmbH. Dort sollen zwei integriert betriebene Wärmepumpen einen Großteil des Wärme- und Kältebedarfs bereitstellen. Weitere Umsetzungen werden durch das Konsortium initiiert. Die Ergebnisse münden schließlich in ein einfach zu handhabendes Tool, mit dem Nutzer eine einfache Machbarkeitsabschätzung von Wärmeversorgungssystemen mit hohen EE-Deckungsgraden durchführen können. In diesem Zusammenhang wird das Informationsportal www.solare-prozesswärme.info zu einer allgemeineren Website über regenerative Wärmeversorgungssysteme in Industrie und Gewerbe ausgebaut.