Projektbeschreibung EnSysAn|Wärmenetze

Der Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen (LET) arbeitet im Projekt „EnSysAn|Wärmenetze“ gemeinsam mit den beiden Projektpartnern Stadtwerke Lemgo GmbH und medl GmbH aus Mülheim an der Ruhr daran Maßnahmen zur Verbesserung von Fernwärmenetzen zu identifizieren. Dabei sollen die identifizierten Maßnahmen helfen, Netzverluste zu senken und die Einbindung von erneuerbarer Wärme in die Fernwärmeversorgung zu vereinfachen.

Fernwärmeversorger sehen sich bei der Auslegung und dem Betrieb von Wärmenetzen zunehmend Herausforderungen gegenüber, die über die ursprünglichen Auslegungskriterien hinausgehen. Während in der Vergangenheit vor allem Themen wie Abschätzung von Druck- und Temperaturverlusten im Zusammenhang mit der Sicherstellung der Versorgung eine vorrangige Bedeutung beigemessen wurden, existiert heute, insbesondere im Rahmen der ausgerufenen Energiewende und der besonderen Bedeutung für den Klimaschutz, ein breites Spektrum an Themenfeldern zur Verbesserung der Fernwärmeversorgung. Beispielhaft können in diesem Zusammenhang die adäquate Einbindung von erneuerbaren Energien sowie industrieller Abwärme, die Absenkung von Temperaturniveaus, die Verbesserung von Lastprognosen oder auch generell die Steigerung von Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit genannt werden. Zur Erreichung dieser Ziele sollen zunehmend ungenutzte Potenziale ausgeschöpft und die Fernwärmeversorgung möglichst ressourcen- und umweltschonend gestaltet werden, ohne dass der wirtschaftliche Betrieb beeinträchtigt wird.

Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes „EnSysAn|Wärmenetze – Energiesystemanalyse von Wärmenetzen in Auslegung und Betrieb zur Steigerung der Nachhaltigkeit, Umweltfreundlichkeit sowie Wirtschaftlichkeit“ (im Folgenden EnSysAn|Wärmenetze) sollen gemeinsam mit den beiden Projektpartnern Stadtwerke Lemgo GmbH (im Folgenden SWL) und medl GmbH (im Folgenden medl) Potenziale zur Verbesserung des Netzbetriebes untersucht werden. Dazu sollen vor allem mithilfe von simulationsgestützten Untersuchungen verschiedene Maßnahmen im Bereich der Erzeugung und der Wärmeverteilung an den praktischen Beispielen der Hauptwärmenetze der beiden Projektpartner analysiert werden (vgl. Abb 1).

Im Bereich der Erzeugung soll der Fokus der Untersuchungen im Wesentlichen auf die Einbindung von erneuerbarer Wärme und Abwärme gelegt werden. In diesem Zusammenhang sollen insbesondere die Möglichkeiten zur Einbindung von Wärmepumpen und Solarthermieanlagen sowie industrielle Abwärme untersucht und die Auswirkungen auf den Betrieb des Wärmenetzes analysiert werden. Im Bereich der Wärmeverteilung sollen Maßnahmen zur Verbesserung des Netzbetriebes beleuchtet werden. Schwerpunktmäßig sollen dabei Verbesserungspotenziale durch die Absenkung von Netztemperaturen, den Netzausbau und die Netzverdichtung, die Einbindung von zusätzlichen Speicherungsmöglichkeiten sowie einer möglichen Speisung von Niedertemperaturnetzen aus dem Rücklauf des eigentlichen Fernwärmenetzes identifiziert werden. Durch die Installation von Messstellen im realen Netz der beiden Projektpartner, soll zudem eine Möglichkeit geschaffen werden, verschiedene reale Netzzustände auszuwerten. Diese Auswertungen sollen zur Validierung der Simulationsergebnisse beitragen und Aufschluss über verschiedene Netzparameter, wie Druck-, Temperatur- oder Massenstromverteilung geben.

Im Ergebnis soll durch die Untersuchung der verschiedenen Möglichkeiten und Maßnahmen eine Prioritätenliste erstellt werden, die auf andere Versorgungssituationen übertragbar ist. Andere Versorger sollen anhand dieser Liste eigene Maßnahmen leichter identifizieren und die Auswirkungen auf den Netzbetrieb abschätzen können. Die Prioritätenliste solle zudem weitere Informationen wie beispielsweise eine Abschätzung der CO₂-Vermeidungskosten oder der Primärenergieeinsparungen der einzelnen Maßnahmen bereithalten. Um die Ergebnisse der Öffentlichkeit zugänglich zu machen und aktiv zu deren Verbreitung beizutragen, sind im Rahmen des letzten Arbeitspaketes Teilnahmen an verschiedenen Konferenzen sowie Veröffentlichungen von Fachaufsätzen etc. vorgesehen.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Weiter Informationen:

Universität Duisburg-Essen, Jan Scheipers, Energietechnik, Tel.: 0203/37-9-2746, jan.scheipers(at)uni-due.de

Stadtwerke Lemgo GmbH, Ralf Settertobulte, Bereichsleiter Netze, Tel.: 05261/255-107, settertobulte(at)stadtwerke-lemgo.de

medl GmbH, Axel Kolwitz, Abteilung Wärme, Tel.: 0208/4501-176, axel.kolwitz(at)medl.de