Einsatz von thermischen Kühltechnologien zur Nutzung der sommerlichen Bio-Nahwärme: Fallbeispiel Gemeinde Mureck

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Ausgangssituation und Motivation

Das ländliche Gebiet um die Klimabündnisgemeinde Mureck in der Südsteiermark kann als multifunktionales Energiezentrum bezeichnet werden: es werden sehr unterschiedliche regionale Ressourcen (Hackgut, Raps, Altspeiseöl, Gülle, Mais) zur Energieerzeugung bereitgestellt. Für die Verwertung dieser erneuerbaren Energieträger kommt eine Kombination aus verschiedenen Technologien zur Strom- und Wärmebereitstellung sowie zur Biodieselerzeugung zum Einsatz. Aufgrund des Betriebes des Biogas-Blockheizkraftwerkes wird Wärme auch in den sommerlichen Monaten zur Verfügung gestellt. Durch eine geringe Abnahmeleistung kann aber der größte Anteil der erzeugten Wärme derzeit nicht genützt werden.

Inhalte und Zielsetzungen

Dieses Projekt wird ein Konzept für eine optimale Nutzung des anfallenden Wärmeüberschusses (zum Heizen und Kühlen) darstellen, um die Effizienz des gesamten Systems deutlich zu erhöhen.

Da ein Bedarf an Kühlung in mehreren Gebäuden besteht, kann thermische Energie zum Antrieb von Absorptionskältemaschinen eingesetzt werden. Der Einsatz von ausschließlich Kältemaschinen würde aber die Effizienz des Gesamtsystems nicht deutlich verbessern, da Absorptionskältemaschinen alleine die gewünschten niedrigen Rücklauftemperaturen im Nahwärmenetz nicht garantieren können. Deswegen wird im Rahmen dieses Projektes auch die Kombination mit anderen direkten Wärmeabnehmern in Hinsicht auf die Gesamtsystemoptimierung untersucht.

Ziele des Projektes sind:

• Optimierung des sommerlichen Wärmenetzbetriebs zur Erreichung einer möglichst hohen Abwärmenutzung bei Definition einer optimalen Kombination von möglichen Wärmeabnehmern.
• Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Auswirkungen der Investitionen (abnahmeseitige Maßnahmen für die Nutzung der Wärme aus einem Biogas-Blockheizkraftwerkes) zur Reduzierung der Spitzenlasten im Stromnetz.

Methodische Vorgehensweise

• Abbildung des bestehenden Wärmenetzes in einer Simulationsumgebung
• Potenzialerhebung für zusätzliche Wärmeabnehmer (hauptsächlich zu Kühlzwecken)
• Erfassung des Stromverbrauchs von Raumklimageräten und Analyse von Innenraumkomfortparametern mittels Monitoring eines Objektes (SEEG-Bürogebäude)
• Berechnung der Kühllasten und Lastprofile von potenziellen Wärmeabnehmern zu Kühlzwecken
• Analyse der Wirkung von Absorptionskältemaschinen auf den Wärmenetzbetrieb mittels Wärmenetzsimulation und Ausarbeitung eines Konzeptes für einen optimalen Netzbetrieb (Komponentenschaltungen)
• Realisierung einer Wirtschaftlichkeitsberechnung

Ergebnisse

• Zustandserfassung und Datensammlung zur Potenzialerhebung
• thermisch-hydraulische Fernwärmenetzmodellierung
• Kühllastprofile für die Gebäude aus der Potenzialerhebung
• thermisch-hydraulische Fernwärmenetzsimulation mit Einbindung von Absorptionskältemaschinen
• Empfehlungen zur Einbindung von Absorptionskältemaschinen und technische Optimierungsmaßnahmen
• Monitoringauswertungen von installierten Raumklimageräten in einem Bürogebäude
• Ergebnisse einer Wirtschaftlichkeitsberechnung zur Nutzung von durch Fernwärme angetriebenen Absorptionskältemaschinen

Projektleiter

DI Olivier Pol
arsenal research

Mitarbeiter

DI (FH) Gernot Haslinger, Dr Dong-Seon Kim
arsenal research

Projekt- und Kooperationspartner

• Ing. Gerhard Repnik
  DI Sebastian Sautter
  enerep schöner tag
• DI (FH) Reinhard Ungerböck
  CONNESS
• Ing. Gernot Breitenhuber
  Herbert Leitgeb
  Nahwärme Mureck

DI Olivier Pol
Geschäftsfeld Nachhaltige Energiesysteme / Business Unit Sustainable Energy Systems
1210 Wien, Giefinggasse 2
Tel.: +43 (0) 50550-6592
Fax: +43 (0) 50550-6613
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