nt 03 | 2021 Energiequelle Abwasser
Absorptionstechnologien als Lösungen für nachhaltige Fernwärme und -kälte
In Österreich werden aktuell mehr als 2,1 Millionen Menschen und zahlreiche Betriebe mittels Fernwärme im Ausmaß von 19 TWh/a an Energie versorgt, wobei Wachstumsraten in diesem Sektor von durchschnittlich 0,8 %/a für die nächsten fünf Jahre prognostiziert werden [1]. Dieser steigende Bedarf wird derzeit durch Investitionen in Netzinfrastruktur und Versorgungseinheiten, sowie durch Steigerung der Gesamteffizienz gedeckt. Gleichzeitig kann aber ein erheblicher Anteil erneuerbarer Wärme und Abwärme aufgrund zu niedriger Temperaturen nicht für diese Netze genutzt werden. Mittels thermisch angetriebener Absorptions-Wärmepumpsysteme könnten diese frei-verfügbaren Wärmepotenziale genutzt werden und somit zu einer weiteren Dekarbonisierung des österreichischen Energiesystems beitragen.
Potenzielle Anwendungsmöglichkeiten nutzen
Die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten von Absorptions-Wärmepumpsystemen sind vielfältig und umfassen von der Rauchgaskondensationsanlage in Kraftwerken, der lokalen fernwärmegetriebenen Kälteversorgung, bis hin zur Nutzung von Absorptionswärmetauscher als Fernwärme-Umformer ein breites Spektrum zur Steigerung der Energieeffizienz in der Fernwärme- und/oder Kälteversorgung.
So kann zum Beispiel bei der Rauchgaskondensation das Temperaturniveau der latenten Wärme des Rauchgases auf Fernwärmetemperatur angehoben und damit energetisch genutzt werden. Die Antriebsenergie für die Absorptionsmaschine ist ebenso Wärme auf höherem Temperatur-Niveau und kommt aus dem jeweiligen Kraftwerk selbst. Bei Wärme-Umformstationen kann der Vorlauftemperaturunterschied zwischen Primär- und Sekundärnetz genutzt werden, um den primären Rücklauf unter das Temperaturniveau des sekundären abzukühlen. Derzeit sind diese Anwendungen in Mittel- und Nordeuropa kaum verbreitet, obwohl potenzielle Anlagen am Markt verfügbar wären.
Sinnvolle Anwendungen basierend auf techno-ökonomischer Analyse
Das dreijährige kooperative Forschungsprojekt AbSolut begegnet dieser Herausforderung durch die Entwicklung sinnvoller Integrationskonzepte mit Absorptions-Wärmepumpsystemen als Schlüsselkomponente. Konkrete Anwendungsbeispiele der Energieversorger werden im Detail untersucht. Eine jeweilige techno-ökonomische Analyse liefert dabei eine wissenschaftliche Grundlage für Entscheidungsprozesse, welche die Versorgungsunternehmen zur Bewertung von Anwendungen mit ökologischem Mehrwert heranziehen können. Zusätzlich steht aber auch die Weiterentwicklung von einfach bedienbaren „Engineering-Tools“ im Vordergrund des Forschungsprojektes. Das Aufzeigen von gelungen Integrationskonzepten mit hohem Replikationspotenzial und die Entwicklung einfacher Auslegungswerkzeuge soll zur erhöhten Marktdurchdringung dieser Systeme in Österreich und Europa beitragen.
Auftraggeber: Green Energy Lab
Projektpartner: STEPSAHEAD Energiesysteme GmbH, Wien Energie GmbH, Linz AG, ENGIE Austria GmbH
Ansprechperson: Dipl.-Ing. Gerald Zotter, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Literatur
[1] Energie in Österreich Zahlen, Daten, Fakten. Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW). Wien, 2019.