Unser Fernwärmenetz gleicht einem Wimmelbild. Ein Bild, das jetzt noch mehr Details bekommt, denn dieses Netz soll künftig weitgehend ohne fossile Brennstoffe arbeiten. Es gilt, ein ausgeklügeltes, effizientes System zu entwickeln, dabei die Vorlauftemperaturen zu senken und emissionsfreie Erzeugungskapazitäten zu errichten. Immer mit der Maßgabe, dass auch der letzte Anschluss die vertraglich zugesicherte Leistung erhält. Dies erfordert hochkomplexe Berechnungen und Ingenieurskunst. Genau diese Expertise bringt das neue Projekt TeoS* zusammen – unter der Leitung der Universität Duisburg-Essen (UDE).
Gemeinsam mit dem Fernwärmenetzbetreiber BTB in Berlin und der Fernwärme Duisburg GmbH erforscht der Lehrstuhl Energietechnik der UDE, wie ein solches Netz möglichst klimafreundlich versorgt werden kann. Dafür werden die bestehenden Netze in Duisburg und Berlin modelliert und um potenzielle, erneuerbare Energiequellen (EE) ergänzt – etwa Wärmepumpen, Geothermie, Solarthermie.
„Unser Lehrstuhl beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit komplexen Modellen der Wärmenetze und Energieerzeugung – trotzdem ist TeoS mit den großen Datenmengen aus Duisburg und Berlin eine neue Herausforderung für uns. Wir werden etliche Monate brauchen, um die zahlreichen Szenarien mit der Netzberechnung und der Simulation der Erzeugungsseite zu verknüpfen“, erklärt Projektkoordinator Dr. Jürgen Roes. Die Standorte werden hinsichtlich Geodaten, städtebaulicher Gegebenheiten und nutzbarer industrieller Abwärme analysiert. Auch Wetterlagen und die Preisentwicklung spielen in Teilprojekten eine Rolle.
Es kann durchaus sein, dass neue Anlagen errichtet werden müssen, möglicherweise werden auch hydraulische Modifikationen erforderlich, um eine unterbrechungsfreie Versorgung zu gewährleisten. Das UDE-Team betrachtet emissionsarme Anlagen wie Großwärmepumpen, die Wärme aus Flüssen wie dem Rhein beziehen, oder die Tiefengeothermie, die es gerade in einem anderen Projekt für Düsseldorf und Duisburg untersucht.
Das Ziel des Ganzen ist ein Instrument, das ein künftiges Netz detailgenau simuliert, kritische Punkte identifiziert und dabei verschiedene Erzeugungsfälle berücksichtigt. Die verschiedenen Rahmenbedingungen sollen auch zeigen, wie sich möglichst viel CO2 einsparen lässt. „Nur so kann das Fernwärmenetz der Zukunft bedarfsgerecht und belastbar geplant werden“, unterstreicht Roes.