Machbarkeitsstudie Wärmenetz 4.0

Allgemeine Informationen

Projektnummer	61008057
Projekttitel laut Förderbescheid	Erstellung einer Machbarkeitsstudie zum Projekt Wärmenetz 4.o
Akronym	Wärmenetz 4.0
Projektlaufzeit	07.05.2018 - 30.11.2018
Forschungsschwerpunkt	Energie und Umwelt
Projektkategorie	Forschung
Grundeinheit	Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik

Inhaltliche Projektbeschreibung

Im Rahmen der Machbarkeitsstudie „Wärmenetz 4.0“ wurde ein Konzept für ein Niedertemperaturfernwärmenetz, unter Beachtung der Förderbedingungen für ein innovatives Fernwärmenetz (Wärmenetz 4.0), für die EVH GmbH entwickelt. Ziel der Studie war der Aufbau eines innovativen Niedertemperaturwärmenetzes als Alternative zur vorhandenen konventionellen Mischversorgung des Gewerbegebietes Halle Neustadt, mit einem möglichst hohen Anteil regenerativer Energien an der Fernwärmebereitstellung. Für dieses Projekt sollte ein Teilnetz mit deutlich niedrigerem Temperaturniveau aufgebaut werden. Die Vorlauftemperatur sollte maximal 95 °C, bei einer Spreizung von 30 K, betragen.

Ausgehend von vorhandenen Verbrauchsdaten und vertraglich zugesicherten Anschlussleistungen der vorhandenen Kunden und potentieller Neukunden im Gewerbegebiet Halle-Neustadt, wurde zunächst eine Rohrnetzdimensionierung (Nennweitenbestimmung, Druck- und Wärmeverlustberechnung, Kosten) durchgeführt. Hierfür wurden Simulationsmodelle, des neu zu errichtenden Fernwärmenetzes, in Ebsilon Professional entwickelt.

Innerhalb der anschließenden Variationsrechnungen wurden unter anderem Parameter wie die Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf und die Anschlussleistung der einzelnen Verbraucher variiert. In Zusammenarbeit mit der EVH GmbH wurden regenerative Wärmebereitstellungskonzepte, wie zum Beispiel die thermische Verwertung von im Stadtgebiet anfallendem Grünschnitt, die Implementierung einer Solarthermieanlage, die Kombination von Solarthermie und Wärmepumpe diskutiert.
Anschließend erfolgten detaillierte Untersuchungen hinsichtlich der Effektivität und die damit verbundenen Investitionskosten für die genannten Versorgungskonzepte.
Im Anschluss wurden 2 Varianten (Solarthermieanlage mit einer Erzeugungsleistung von 1,2 GWh und 3,0 GWh) einer weiteren Detaillierung unterzogen, um die Gesamtkosten für die Ertüchtigung des Fernwärmenetzes wie auch die Errichtung der solarthermischen Anlagen bewerten zu können. Bedingt durch die Förderbedingungen seitens des BAFA bestand die Notwendigkeit der Errichtung eines saisonalen Fernwärmespeichers, da der im Fernwärmenetz der Stadt Halle vorhandene saisonale Großwärmespeicher nicht als virtueller Speicher für das zu errichtende Niedertemperaturnetz genutzt werden darf. Um die geforderte regenerative Deckung von 50 % des Wärmebedarfs erreichen zu können sind große Speicherkapazitäten in Abhängigkeit der betrachteten Varianten mit einem Jahreswärmeverbrauch von 1,2 GWh bzw. 3,0 GWh notwendig. Die Kosten für die Wärmespeicher mit einer Kapazität von 1,5 MWh bzw. 150 MWh sind nicht unerheblich und machen die untersuchten Konzepte hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit über die Betriebsdauer unrentabel. Als Ergebnis der Machbarkeitsstudie wurde eine Realisierungsempfehlung an die EVH GmbH übergeben. Diese beinhaltet die Förderung der Einzelkomponenten über separate Förderprogramme, wie zum Beispiel die Förderung für die Errichtung von Solarthermieanlagen über das Marktanreizprogramm mit einer Förderquote von bis
zu 45 % und die Förderung für die Ertüchtigung des Fernwärmenetzes über die KWK-Förderung mit bis zu 30 %. Über diese Förderprogramme besteht die Möglichkeit, ein kosteneffizientes Niedertemperaturfernwärmenetz im Gewerbegebiet Halle-Neustadt zu errichten und somit einen nicht unerheblichen Beitrag zur Senkung der CO2-Emmissionen bei der Fernwärmebereitstellung der Stadt Halle zu leisten.

Finanzierung

EVH GmbH

Weitere Daten

• Ansprechpartner

  • Herr Prof. Alexander Kratzsch (Projektleitung)
  • Herr Thomas Gubsch
  • Frau Vivien Müller-Seelig