EnEff:Wärme | Energieeffiziente Fernwärmeversorgung unter Nutzung der Wärme aus Grubenwässern (Heft 31)

An der Schnittstelle zwischen Forschung und Fernwärmebranche übernimmt der AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e.V. durch die Bereitstellung der Ergebnisse von öffentlich geförderten Forschungsprojekten Verantwortung. Im Rahmen der Veröffentlichungsreihe „Forschung und Entwicklung“ werden branchenrelevante Abschlussberichte bereitgestellt. Das Projekt „Energieeffiziente Fernwärmeversorgung unter Nutzung der Wärme aus Grubenwässern und anderen natürlichen Wärmequellen“ mit dem Förderkennzeichen 0327481A, leistet einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung eines Nahwärmeversorgungssystems, welches ganzjährig Wasser für Zwecke der Heizung- und Kühlung von Gebäuden mittels dezentral-verteilter Wärmepumpen bereitstellen kann.

Durch einen Betrieb auf niedrigem Temperaturniveau soll der Aufwand der Wärmedämmung bei Erdverlegung der Fernwärmeleitung minimiert werden. Die Optimierung der Systemstruktur trägt dazu bei, die Versorgungssicherheit und eine hohe Effizienz der Wärmepumpen jederzeit zu sichern. Ebenso wird eine wahlweise Nutzung des Systems für Zwecke der Heizung oder der Kühlung angestrebt, welche bei Bedarf auch gleichzeitig stattfinden kann. Geplant ist auch eine Übertragung der Ergebnisse auf weitere Anwendungsgebiete, beispielsweise den Anschluss von Verbrauchern an ergiebige Wärmequellen wie Grubenwässer oder Abwasseranlagen.

Im Rahmen dieses Projektes wurden zwei Forschungsschwerpunkte verfolgt. Neben der Konstruktion und Erprobung von Wärmeübertragern, die in stark mineralisierten Grubengewässern eingesetzt werden können, lag der Fokus auch auf der Entwicklung einer Netzstruktur zur Sammlung und Verteilung der Wärme.

Um den wissenschaftlichen Ansprüchen gerecht zu werden, wurden verschiedene thermodynamische Methoden und Modelle auf die verfolgten Forschungsschwerpunkte ausgerichtet. Die Werkzeuge zur Berechnung der Wärmeübertrager wurden dabei nach den im Projekt entwickelten Prinzipien erarbeitet und anschließend für die Planung der Muster der Laboranlagen eingesetzt. Die Entwicklung der verwendeten Komponenten für Anlagen zur Wärmeübertragung sowie deren Erprobung in Feldtests erfolgte in enger Kooperation mit den Industriepartnern.