100% renewable district heating

Warum ein R&D-Projekt?

Eines der großen Probleme bei Solarwärme und erneuerbaren Energien im Allgemeinen, ist die Speicherung. Wenn zukünftige Energiesysteme mit Windrädern, Sonnenkollektoren, Solarzellen oder Wellenenergie mit hohem Wirkungsgrad, langfristig bestehen sollen, wird die saisonale Speicherung immer wichtiger.

Dies betrifft nicht nur nordeuropäische Länder in denen die Produktionskapazität von Solarenergie  und die Wärmespeicherkapazität hoch sein müssen, um die relativ kurzen Zeitspannen für Solarenergiegewinnung auszugleichen. Es ist eine große Herausforderung dem Überhitzungsproblem zu begegnen und zugleich die Kosten niedrig zu halten.

Die SUNSTORE4-Anlage deren Konzept der Rahmen dieses Projekts ist, ist einzigartig. Deshalb musste das Projektkonsortium beinahe bei Null anfangen und neue, innovative Lösungsansätze einbringen.

Das Einzigartige am SUNSTORE-Konzept ist seine Flexibilität

Das Konzept macht es möglich

  • Alle Arten von erneuerbarer Wärme und Abwärme durch die Speicherung und die Wärmepumpe zu nutzen (Solarthermie, Geothermie, Biomasse, Verbrennungsabwärme, überschüssige Wärme der Industrie).
  • Verbraucher mit 100% erneuerbarer Fernwärme zu versorgen, auch ohne Biomasse.
  • Strom dann zu nutzen oder zu produzieren, wenn es da Netz nötig macht und so die schwankende Energieproduktion aus Wind und Solar zu integrieren.
  • Das Konzept kann schrittweise umgesetzt werden..

Herausforderungen, die bei der Entwicklung von 100% erneuerbarer Fernwärme in Angriff genommen werden müssen:

  • Gesamtkosteneffizienz , nicht zuletzt für kostengünstige Langzeitwärmespeicher;
  • Technik- und Funktionssicherheit der Langzeitwärmespeicherung, Vermeidung von Problemen mit Außenhaut und Verschluss;
  • Systemintegration zwischen Solarthermie, Wärmepumpe, Biomasse-KWK-Anlage und der Langzeitwärmespeicherung
  • Geringe Effizienz der Solarabsorber, beispielsweise durch Kondensation oder Überhitzung im Sommer;
  • Erhöhung der Energieeffizienz im Biomassekessel und Reduzierung der NOx-und Partikelemissionen unter Berücksichtigung der Nutzung nasser Biomasse-Brennstoffe;
  • Erhöhung der Betriebsstunden für die Stromerzeugung aus Biomasse-KWK auf Basis von ORC;
  • Ein flexibles Konzept muss es ermöglichen, Kernteile unterschiedlichen Bedingungen in den verschiedenen Regionen Europas anzupassen, z.B.  Kühlung als wichtige Komponente in Südeuropa einzubeziehen (unter Berücksichtigung der klimatischen Bedingungen, die Überhitzung begünstigen);
  • Hohe solare Abdeckung führt zu höheren Temperaturen in den Solarpanelen im Sommer und zu höheren Wärmeverlusten in den Speichern und damit zu einer verringerten Nutzungsrate der produzierten Wärme. Daher ist es wichtig, die Investitionskosten für Sonnenkollektoren und Speicher zu reduzieren;
  • Hohe solare Abdeckung führt zu hohen Temperaturen in den Speichern während 4-5 Sommermonaten. Dies reduziert die Lebensdauer der Speicherauskleidung..

Die Projekte SUNSTORE2 und SUNSTORE4 waren bestimmt, diese Herausforderungen zu bewältigen.