UDE startet drei Forschungsprojekte zur Wärmewende: Wie der Sommer den Winter heizt
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UDE startet drei Forschungsprojekte zur Wärmewende
Wie der Sommer den Winter heizt
Die aktuelle Hitzewelle macht deutlich, vor welcher Herausforderung Städte künftig stehen: Wie lässt sich überschüssige Wärme sinnvoll nutzen, statt sie ungenutzt verpuffen zu lassen? Genau daran forscht die Universität Duisburg-Essen. Als einzige deutsche Hochschule ist sie mit drei Projekten im neuen Förderformat URBAN ARENA Seasonal Heat Storage vertreten. Mit den Vorhaben HANSE, LEEZE und BISAM erforscht der Lehrstuhl Energietechnik, wie überschüssige Wärme aus erneuerbaren Energien über Monate gespeichert und in Fern- und Nahwärmenetze eingespeist werden kann. Im Fokus steht eine der zentralen Zukunftsfragen der Energiewende: Wie lassen sich Städte klimaneutral und zugleich wirtschaftlich mit Wärme versorgen?
Im Sommer steht Wärme aus nachhaltigen Energiequellen oft im Überfluss zur Verfügung, im Winter wird sie dringend benötigt. Saisonale Wärmespeicher sollen diese Lücke schließen, indem sie überschüssige Energie über Monate hinweg speichern und bei Bedarf wieder bereitstellen. Hier setzen die drei vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekte der Universität Duisburg-Essen (UDE) an.
„Saisonale Wärmespeicher können eine Schlüsselrolle für die Wärmewende in urbanen Räumen spielen. Mit unseren Projekten schaffen wir die wissenschaftliche Grundlage, damit Kommunen, Stadtwerke und Energieversorger diese Potenziale künftig sicher und wirtschaftlich nutzen können“, sagt Projektleiter Christian Thommessen vom Lehrstuhl Energietechnik. „Wir wollen gemeinsam mit unseren Projektpartnern zeigen, wie saisonale Wärmespeicher Wärmenetze klimafreundlich und wirtschaftlich fit für die Zukunft machen können. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen der gesamten Wärmebranche als Orientierung für eigene Projekte dienen.“
HANSE: Erdbeckenwärmespeicher für Lübeck
Im Projekt HANSE* prüfen Forschende der UDE gemeinsam mit den Stadtwerken Lübeck und dem Ingenieurbüro Ramboll, ob ein saisonaler Erdbeckenwärmespeicher im Lübecker Stadtgebiet realisierbar ist. Dieser soll überschüssige Wärme aus Solarthermie sowie aus Abwasser- und Flusswasser-Wärmepumpen aus dem Sommer in den Winter verschieben. Dafür analysiert das Konsortium potenzielle Standorte aus geotechnischer, hydrologischer und planungsrechtlicher Sicht und simuliert den wirtschaftlichen Betrieb des Speichers im Zusammenspiel mit den verschiedenen Wärmeerzeugern über mehrere Jahre.
LEEZE: Münster als Labor für urbane Erdbeckenspeicher
Was bisher als Ausschlusskriterium galt, könnte künftig zu überwinden sein: Im Projekt LEEZE* untersucht die UDE gemeinsam mit den Stadtwerken Münster und dem Ingenieurbüro Ramboll, wie saisonale Wärmespeicher auch in Städten mit hohem Grundwasserspiegel realisiert werden können. Durch Standortanalysen und umfangreiche Wärmenetzsimulationen entwickelt das Konsortium unter anderem einen Kriterienkatalog für die Planung saisonaler Erdbeckenspeicher in dicht besiedelten Ballungsräumen.
BISAM: Von der Kohlenwäsche zur Wärmespeicheranlage in Hückelhoven
Vom Industriedenkmal zum Wärmespeicher: Im Projekt BISAM* untersucht ein Konsortium aus UDE, WEP Wärme-, Energie- und Prozesstechnik sowie dem Bauingenieurbüro W+G, ob eine ehemalige Kohlenwäscheanlage in Ratheim zu einem großen saisonalen Wärmespeicher umgebaut werden kann. Das Bauwerk mit rund 100 Metern Durchmesser liegt nah am Fernwärmenetz und könnte deutschlandweit als eines der ersten Bestandsbauwerke dieser Art für die Speicherung von Wärme aus nachhaltigen Energiequellen genutzt werden.
Die Forschenden innerhalb des Projekts analysieren, ob das Bauwerk bautechnisch als Wärmespeicher umzusetzen ist, wie dieser ins Wärmenetz integriert werden kann sowie die wirtschaftlichen und ökologischen Effekte des Vorhabens. Gelingt die Umsetzung, könnte BISAM ein wegweisendes Modell für die Wärmewende in ehemaligen Bergbau- und Industrieregionen werden.
*HANSE: Hydraulische und techno-ökonomische Analysen für Netzverbundsysteme mit Saisonalen Erdbeckenwärmespeichern am Beispiel der Fernwärme in Lübeck
LEEZE: Langfristige Energiesystemanalyse für Erdbeckenspeicher urbaner Fernwärmenetze am Beispiel der Stadtwerke Münster
BISAM: Untersuchung und Bewertung einer grundsätzlichen Umnutzung ehemaliger Zechen-Gebäudekomplexe zur saisonalen Wärmespeicherung am Beispiel einer ehemaligen Kohlenwäscheanlage in Hückelhoven
Mehr Informationen:
www.uni-due.de/energietechnik/
Christian Thommessen, Lehrstuhl Energietechnik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Tel.: 0203/ 379 2745, christian.thommessen@uni-due.de
Joana Verheyen, Lehrstuhl Energietechnik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Tel.: 0203/ 379 1256, joana.verheyen@uni-due.de
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