Nachhaltig gewonnene Energie von morgen? Mit dem "Saale to Heat"-Projekt wird an der HSZG im Rahmen des Co-Creation Lab Versorgungsinfrastruktur daran geforscht.
Wie kann die Energie von morgen nachhaltig gewonnen werden? Kann Strom aus Wind- und Sonnenenergie dabei der treibende Faktor sein? Die Hochschule Zittau/Görlitz geht im Rahmen des Co-Creation Lab Versorgungsinfrastruktur genau diesen Fragen nach und arbeitet gemeinsam mit der EVH GmbH in Halle an dem Projekt „Saale to Heat“.
„Dabei soll eine innovative Kraft-Wärme-Kopplungsanlage nachhaltig ökologische Fernwärme bereitstellen“, erzählt Jens Maiwald, Projektmitarbeiter an der HSZG.
Rund um das vom Verbundprojekt Saxony5 geförderte Projekt entstand nun ein Transferfilm, in dem die Projektbeteiligten erklären, was hinter der Idee „Saale to Heat“ steckt.
Die englische Version ist hier zu finden.
Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Jens Maiwald erklärt das Vorhaben ganz genau:
Im Co-Creation Lab für Versorgungsinfrastruktur ‚CELSIUZ‘ an der Hochschule Zittau/Görlitz wird aktiv Transfer aus der Wissenschaft in die Praxis betrieben. So auch im Projekt „Saale to Heat“. Das Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik (kurz IPM) der Hochschule untersuchte, wie die Energie von morgen nachhaltig bereitgestellt werden kann. Gemeinsam mit der EVH GmbH am Standort Halle Trotha wurde im Rahmen einer Machbarkeitsstudie an einer Lösung für die Bereitstellung von nachhaltig ökologischer Fernwärme mithilfe einer innovativen Kraftwärmekopplungsanlage gesucht.
Der Begriff Kraftwärmekopplung bezieht sich auf die gleichzeitige Erzeugung von mechanischer Energie, die meist direkt in Strom umgewandelt wird und der anfallenden Prozesswärme die beispielsweise in ein Fernwärmenetz eingespeist werden kann.
Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurde die Implementierung eines Kraftwärmekopplungssystems bestehend aus einer Großwärmepumpe und einem Blockheizkraftwerk, untersucht. Das Besondere an diesem System ist die Nutzung der Umweltwärme des Saalewassers als alternative Energiequelle. Ziel ist es, die im Fernwärmenetz benötigte Sommergrundlast von 25 –30 MWth durch die Wärmebereitstellung der Wärmepumpe und des Blockheizkraftwerks zu decken.
Der Deckungsanteil der Fernwärme am gesamten Wärmebedarf der Stadt Halle (Saale) liegt bei ca. 60 % und bietet somit ein großes CO2-Minderungspotential im Wärmesektor. Die zu implementierende Großwärmepumpe kann rein mit Strom aus Wind- und Sonnenenergie angetrieben werden und nutzt das Flusswasser aus der Saale, um das Heizwasser für die Fernwärme mit einer Temperatur von 90 °C zu erzeugen. Dabei kühlt sich das Saalewasser um ca. 5 °C ab, was vor allem im Sommer einen positiven Effekt auf die Umwelt hat.
Das Blockheizkraftwerk stellt neben der Einspeisung der elektrischen Energie für das öffentliche Netz die elektrische Versorgung der Wärmepumpe in sogenannten Dunkelflauten, also in Stunden mit wenig Wind und Sonne, sicher. Darüber hinaus wird die ausgekoppelte Wärme des Blockheizkraftwerks in das Fernwärmenetz eingespeist.
Innerhalb der Machbarkeitsstudie wurde der Nachweis der technischen Umsetzbarkeit sowie die Förderbarkeit nach KWKAusV (Kraftwärmekopplungsausschreibungsverordnung) bezüglich eines innovativen Kraftwärmekopplungssystems erbracht. Ausgehend von der Lastganganalyse des Fernwärmenetzes, der Analyse der Saalewassertemperatur und der Bestimmung der Sommergrundlast, wurden grundlegende Lastfälle definiert.
Die Untersuchungen für das geplante Konzept ergaben, dass die Art der Verschaltung technisch realisierbar ist und dass die Effizienz des Gesamtsystems der Fernwärme bei sinkender CO2-Emission gesteigert wird.
Weiterhin wurde die Technikverfügbarkeit sowie die -reife der Einzelkomponenten betrachtet. Die Erkenntnisse aus den durchgeführten Analysen und Simulationen, der Marktverfügbarkeit der Einzelkomponenten und geltender Förderrichtlinien dienten zur Erstellung eines förderfähigen Gesamtkonzeptes im Bereich der innovativen Kraftwärmekopplung. Die Umsetzung des favorisierten Anlagenkonzeptes wurde bereits an den Fördermittelgeber übergeben und befindet sich in der Planungsphase. Das entwickelte Konzept wird in Zukunft einen Beitrag zur Senkung der CO2-Emmissionen im Bereich der Fernwärme der Stadt Halle liefern.
