Einsatz von thermischen Kühltechnologien und optimale Kombination mit anderen Wärmeabnehmern zur Nutzung der sommerlichen Bio-Nahwärme: Fallbeispiel Gemeinde Mureck
Optimierte Nutzung der Wärme aus einem Biogas-BHKW und einem Biomasse-Heizwerk in der Gemeinde Mureck durch verbraucherseitige Maßnahmen. Beitrag zur Stromspitzenlastsenkung durch Nutzung von dezentralen Absorptionskältemaschinen.
Title and Synopsis
Optimal use of heating energy from a biogas driven CHP and a biomass driven heat plant in Mureck; contribution to reduction of power peak loads by absorption chillers.
Beschreibung
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 der größte Anteil der erzeugten Wärme nicht genützt werden, und die Anlage arbeitet mit niedrigem Wirkungsgrad.
Inhalte und Zielsetzungen
Dieses Projekt wird ein Konzept für eine optimale Nutzung des anfallenden Wärmeüberschusses (zum Heizen und Kühlen) darstellen, um den Wirkungsgrad 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 Ansatz von ausschließlich Kältemaschinen würde aber den Wirkungsgrad 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 eines möglichst hohen Wirkungsgrades des Biogas-Blockheizkraftwerkes, 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 dem Wärmenetzbetrieb mittels Wärmenetzsimulation und Ausarbeitung eines Konzeptes für einen optimalen Netzbetriebes (Komponentenschaltungen)
- Erarbeitung von Pflichtenheften für die einsetzbaren Absorptionskältemaschinen
- Erstellung eines Finanzierungsmodells und einer volkswirtschaftlichen Analyse
Erwartete Ergebnisse
- Anweisungen für einen optimalen Betrieb des Nahwärmenetzes, mit der bestgeeigneten Kombination von Wärmeabnehmern: Anschlussleistungen, Komponentenschaltungen, Lastprofile
- Pflichtenhefte für die in den untersuchten Objekten einsetzbaren Absorptionskältemaschinen
- Finanzierungsmodelle für die Beschaffung von Fernwärme angetriebenen Absorptionskältemaschinen
Projektbeteiligte
Projektleiter:
DI Olivier Pol
Institut/Unternehmen:
Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal GmbH
Kontaktadresse:
DI Olivier Pol
Geschäftsfeld Nachhaltige Energiesysteme / Business Unit Sustainable Energy Systems
Austria, 1210 Vienna, Giefinggasse 2
ph: +43 (0) 50550-6592, f: +43 (0) 50550-6613
E-Mail: olivier.pol@arsenal.ac.at
Internet: www.arsenal.ac.at
Projektpartner:
- Technisches Büro Ing. Gerhard Repnik, enerep schöner Tag
- Conness Energieberatungs Planungs- und Betriebs GmbH
- Nahwärme Mureck GmbH und Ökostrom Mureck GmbH
- Südsteirische Energie- und Eiweißerzeugungs regGenmbH
