Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

ASTTP Forschungsagenda Solarthermie
Betrachtungen unter Berücksichtigung von künftigen Entwicklungen bei
Lastprofilen, KWK Betriebsweisen und Energiepreisen. Gleichzeitig sollten
neuartige Konzepte im Bereich des Speichermanagements, des Einsatzes von
Wärmepumpen, etc. in entsprechender Detaillierung mitbehandelt werden.
4.5.3 Forschungsschwerpunkte
Grundlagenstudien und Simulationswerkzeuge
Grundsätzlich sollte im ersten Ansatz das Portfolio hinsichtlich „typischer
Wärmenetze“ (aktuelles Lastprofil, Abnehmerstruktur, Energieträgeraufkommen,
künftige Ausbaumöglichkeiten, Änderung des Lastprofiles in Folge von künftigen
Gebäudesanierungsprogrammen, etc.) gescannt und einige Referenznetze für
weitere Betrachtungen (u.a. die sinnvolle Möglichkeit der Integration von
Solarwärme) festgelegt werden. Dabei soll einerseits ein breites
Leistungsspektrum abgedeckt und die Multiplizierbarkeit der gewonnenen
Ergebnisse sichergestellt werden.
Modellbildung und Simulation von Referenznetzen
Für ausgewählte und duplizierbare Referenznetze gilt es Modelle und
Simulationswerkzeuge zu entwickeln, die eine Abbildung von Wärmenetzen,
Wärmespeicher, Lastprofilen und verschiedenen Wärmequellen in
entsprechender Detaillierung ermöglichen. Dabei sollten bestehende Modelle auf
Basis dynamischer Simulationsprogramme genutzt und Tools zur Modellierung
von Wärmenetzen weitentwickelt werden.
Angewandte Forschung
Integration von Solarwärme in Wärmenetze
Basierend auf den in der o.g. Grundlagenstudie definierten Referenznetzen
sollten die Möglichkeiten der Integration von Solarwärme in unterschiedlich
große Wärmenetze untersucht werden. Im Vordergrund stehen hier
Fragestellungen der hydraulischen Einbindung in das Wärmenetz (als
Vorlaufeinspeisung oder als Rücklaufanhebung, zentrale oder dezentrale
Einspeisung) als auch spezielle Untersuchungen im Bereich der Hydraulik großer
Kollektorfelder (angepasste Verschaltungsstrategien, Stagnationsverhalten, etc.).
Auf der Kollektorebene ergeben sich in Abhängigkeit von den
Netztemperaturniveaus Fragestellungen hinsichtlich der notwendigen
Leistungsfähigkeit von Kollektoren bzw. im Kontext zur Gesamthydraulik die
großanlagengerechte Gestaltung von Kollektoren.
Entwicklung und Untersuchung angepasster Konzepte zum Speichermanagement
Zur Erzielung höherer solarer Deckungsgrade bzw. der bestmöglichen Integration
von Abwärmepotenzialen oder Wärme aus KWK-Anlagen in Wärmenetze sollen
neue Netz- und Speichermanagementlösungen entwickelt werden. Im
Vordergrund stehen hier Überlegungen im Bereich des Einsatzes von
zentralen/dezentralen Lastausgleichsspeichern, der bewussten Nutzung des
Inhalts des Wärmenetzes als Energiespeicher sowie der Einsatz von
Wärmepumpenanlagen zur Erhöhung der Speicherenergiedichten als auch zur
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