Mitarbeitende vom Lehrstuhl Energietechnik präsentieren gemeinsam mit ihren Projektpartnern die Poster zu den Vorhaben beim Urban-Arena-Projektetreffen Anfang Juni in Berlin. (v.l.:) Tade Marten Jensen, Stadtwerke Lübeck, Joana Verheyen, Lehrstuhl Energietechnik, Tobias Kox, WEP Hückelhoven, Christian Thommessen, Lehrstuhl Energietechnik, Louis Heckenkamp, Stadtwerke Münster (Quelle: Christian Thommessen)
Im Fokus der drei Forschungsprojekte steht die Frage: Wie lassen sich Städte klimaneutral und zugleich wirtschaftlich mit Wärme versorgen? Im Sommer steht Wärme aus nachhaltigen Energiequellen oft im Überfluss zur Verfügung, im Winter wird sie dringend benötigt. Saisonale Wärmespeicher sollen diese Lücke schließen, indem sie überschüssige Energie über Monate hinweg speichern und bei Bedarf wieder bereitstellen. Hier setzen die drei vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekte der Universität Duisburg-Essen (UDE) an.
„Saisonale Wärmespeicher können eine Schlüsselrolle für die Wärmewende in urbanen Räumen spielen. Mit unseren Projekten schaffen wir die wissenschaftliche Grundlage, damit Kommunen, Stadtwerke und Energieversorger diese Potenziale künftig sicher und wirtschaftlich nutzen können“, sagt Projektleiter Christian Thommessen vom Lehrstuhl Energietechnik. „Wir wollen gemeinsam mit unseren Projektpartnern zeigen, wie saisonale Wärmespeicher Wärmenetze klimafreundlich und wirtschaftlich fit für die Zukunft machen können. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen der gesamten Wärmebranche als Orientierung für eigene Projekte dienen.“
Hanse: Erdbeckenwärmespeicher für Lübeck
Im Projekt Hanse prüfen Forschende der UDE gemeinsam mit den Stadtwerken Lübeck und dem Ingenieurbüro Ramboll, ob ein saisonaler Erdbeckenwärmespeicher im Lübecker Stadtgebiet realisierbar ist. Dieser soll überschüssige Wärme aus Solarthermie sowie aus Abwasser- und Flusswasserwärmepumpen aus dem Sommer in den Winter verschieben. Dafür analysiert das Konsortium potenzielle Standorte aus geotechnischer, hydrologischer und planungsrechtlicher Sicht und simuliert den wirtschaftlichen Betrieb des Speichers im Zusammenspiel mit den verschiedenen Wärmeerzeugern über mehrere Jahre.
Leeze: Münster als Labor für urbane Erdbeckenspeicher
Was bisher als Ausschlusskriterium galt, könnte künftig zu überwinden sein: Im Projekt Leeze untersucht die UDE gemeinsam mit den Stadtwerken Münster und dem Ingenieurbüro Ramboll, wie saisonale Wärmespeicher auch in Städten mit hohem Grundwasserspiegel realisiert werden können. Durch Standortanalysen und umfangreiche Wärmenetzsimulationen entwickelt das Konsortium u.a. einen Kriterienkatalog für die Planung saisonaler Erdbeckenspeicher in dicht besiedelten Ballungsräumen.
Bisam: Wärmespeicheranlage in Hückelhoven
Vom Industriedenkmal zum Wärmespeicher: Im Projekt Bisam untersucht ein Konsortium aus UDE, WEP Wärme-, Energie- und Prozesstechnik sowie dem Bauingenieurbüro W+G, ob eine ehemalige Kohlenwäscheanlage in Ratheim zu einem großen saisonalen Wärmespeicher umgebaut werden kann. Das Bauwerk mit rund 100 m Durchmesser liegt nah am Fernwärmenetz und könnte deutschlandweit als eines der ersten Bestandsbauwerke dieser Art für die Speicherung von Wärme aus nachhaltigen Energiequellen genutzt werden.
Die Forschenden analysieren, ob das Bauwerk bautechnisch als Wärmespeicher umzusetzen ist, wie dieser ins Wärmenetz integriert werden kann sowie die wirtschaftlichen und ökologischen Effekte des Vorhabens. Gelingt die Umsetzung, könnte Bisam ein wegweisendes Modell für die Wärmewende in ehemaligen Bergbau- und Industrieregionen werden.