LowEx

Hintergrundinformationen zum Projekt

Projektbeschreibung

Die teil­wei­se sehr gerin­ge Sied­lungs­dich­te gene­riert in kon­ven­tio­nel­len Wär­me­net­zen (80/60°C) einen hohen Jah­res­ver­lust­an­teil bis zu 30%. Im Pro­jekt „LowEx“ (nied­ri­ge Ver­lus­te) soll ein mul­ti­ples ver­lust­ar­mes Wär­me­ver­sor­gungs­netz demons­triert wer­den, wel­ches deut­lich nied­ri­ge­re Vor- und Rück­lauf­tem­pe­ra­tu­ren benö­tigt. Dabei soll die Kopp­lung rege­ne­ra­ti­ver Ener­gien mit einer ganz­jäh­ri­gen effi­zi­en­ten Wär­me­ver­sor­gung auf­ge­zeigt wer­den. Wär­me­po­ten­zi­al aus Erd­wär­me­son­den, Solar­ther­mie, Abwär­me aus Bio­gas­an­la­gen oder zukünf­ti­gen Was­ser­stoff-Elek­tro­ly­seu­ren kann dadurch effek­tiv genutzt wer­den. Aber auch Heiz­wär­me aus z.B. Hack­schnit­zel-Heiz­an­la­gen soll in das Sys­tem ein­ge­speist wer­den kön­nen. Zusätz­lich wirkt die Erd­wär­me am unge­dämm­ten Netz­rück­lauf-Strang als Wär­me­quel­le. Die Ent­nah­me erfolgt über Wär­me­pum­pen der Netz­nut­zer. Infol­ge des vor­an­schrei­ten­den Aus­baus rege­ne­ra­ti­ver Ener­gie­sys­te­me und feh­len­der Netz­ver­träg­lich­keit ist zukünf­tig öfter von unge­nutz­ten Über­schüs­sen aus Wind- und PV-Strom aus­zu­ge­hen, die dann bes­ten­falls für den Wär­me­pum­pen­be­trieb vor Ort genutzt wer­den können.

Die Kom­bi­na­ti­on die­ser Netz­tech­no­lo­gie mit mobi­len PCM-Groß­spei­chern steht in die­sem ers­ten LowEx-For­schungs- und Ent­wick­lungs­pro­jekt im Fokus. Durch den Ein­satz mobi­ler Groß­wär­me­spei­cher kön­nen der­ar­ti­ge Net­ze etap­pen­wei­se rea­li­siert wer­den, sind dadurch leich­ter finan­zier­bar und dadurch auch für Ener­gie­ge­nos­sen­schaf­ten sehr inter­es­sant. Auf­grund der jeweils unter­schied­lich schwan­ken­den Pro­zes­se bei Abwär­me­ab­ga­be (Wär­me­quel­len) und Heiz­wär­me­be­darf im „wach­sen­den“ Netz (Wär­me­sen­ken) liegt jedoch auch eine sehr her­aus­for­dern­de Pro­blem­stel­lung vor. Das For­schungs­vor­ha­ben „LowEx“ will dafür eine Lösung ent­wi­ckeln. Dafür wer­den in einem Umkreis von maxi­mal 10–12km Abwär­me­quel­len unter­sucht und mit Daten­tech­nik aus­ge­stat­tet, je mehr, des­to effek­ti­ver. Das im Vor­ha­ben zu ent­wi­ckeln­de LowEx-Tool, ein digi­ta­les intel­li­gen­tes Werk­zeug, soll dann auto­ma­tisch die opti­ma­len Zeit­punk­te der Spei­cher­wech­sel errech­nen und dem LKW-Fah­rer recht­zei­tig mit­tei­len. Dadurch kann eine Tour effek­tiv gestal­tet und die Kos­ten kön­nen nied­rig gehal­ten werden.

Das mul­ti­ple Ver­sor­gungs­netz ver­folgt zukünf­tig sowohl in sei­nen Eigen­schaf­ten als auch in sei­ner Struk­tur neue Ansät­ze: So kön­nen zwei ver­lust­ar­me Gleich­span­nungs­lei­tun­gen und ein Daten­ka­bel mit­ver­legt wer­den, um PV-Strom von Dächern für z.B. Wär­me­pum­pen direkt nutz­bar zu machen und die auto­ma­ti­sier­te Sys­tem­kom­mu­ni­ka­ti­on für Bedar­fe und Ange­bo­te sicherzustellen.

Projektziel:

Ziel die­ses For­schungs­vor­ha­bens ist die Ent­wick­lung eines sek­tor­ge­kop­pel­ten Quar­tiers­ver­sor­gungs­sys­tems mit hoher ener­ge­ti­scher Effi­zi­enz und digi­ta­ler Intel­li­genz. Regio­na­le tech­no­lo­gi­sche Inno­va­tio­nen auf der Basis wis­sen­schaft­li­cher For­schung spie­len dabei genau­so eine wich­ti­ge Rol­le, wie die Novel­lie­rung des EEG 2021 oder die Kli­ma­zie­le der Bundesregierung.

Im Fokus der Ent­wick­lung steht ein Betriebs­sys­tem sowie digi­ta­le Werk­zeu­ge und Hand­lungs­an­lei­tun­gen, die eine fach­ge­rech­te Her­stel­lung, einen effi­zi­en­ten Betrieb und eine Ver­sor­gung aus­schließ­lich mit Erneu­er­ba­ren Ener­gien gewähr­leis­ten­kön­nen. In einem Anschluss­pro­jekt soll das Ver­sor­gungs­sys­tem anhand von min­des­tens zwei Modell­vor­ha­ben in der Lau­sitz, im Cha­rak­ter von Real­la­bo­ren, vali­diert und ein Sys­tem­an­bie­ter aus den Pro­jekt­be­tei­lig­ten und wei­te­ren Akteu­ren for­miert wer­den. Eine nach­hal­ti­ge regio­na­le Wert­schöp­fung ent­steht dabei sowohl durch Inves­ti­tio­nen in der Anwen­dung als auch durch die über­re­gio­na­le Ver­mark­tung der im zukünf­ti­gen Sys­tem­an­bie­ter ver­bun­de­nen Herstellungspartner.