Saisonale Speicher zur Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien für Distrikte

Um als langfristiges Ziel eine Versorgung mit 100 % erneuerbarer Energie zu erreichen, benötigen Fernwärmenetze Großwärmespeicher wie Erdbecken- und Tankpeicher. Da diese Systeme in einem städtischen Umfeld umgesetzt werden, sollte die erforderliche Oberfläche minimiert werden, um den relativ hohen Grundstückspreisen Rechnung zu tragen. Durch die Verlegung der Speicher unter die Oberfläche und Nutzung der Oberfläche als Freizeitgelände bzw. zur Installation von Solarkollektorfeldern können minimierte Kosten erreicht warden. Fernwärmenetze beanspruchen thermische Energiespeichervolumina von 50 000 m³ bis zu einer Mio. m³, was einer Milliarde Litern entspricht. Derzeit werden große thermische Speicher in Deutschland und hauptsächlich in Dänemark betrieben, mit kürzlich errichteten Speichervolumina bis nahezu 200 000 m³.

Erfahrungen mit existierenden Großwärmespeichern für Fernwärmenetze sind aufgrund der niedrigen Anzahl und kurzen Lebensdauer der Speicher noch immer begrenzt. Verbesserungen sind vor allem in Bezug auf Leistung und Haltbarkeit der Materialien und der Komponentenentwicklung notwendig. Kosteneffizienz und Systemintegrationen machen höhere Speicherdichten und dadurch höhere Temperaturen erforderlich, was gleichzeitig noch höhere Anforderungen an die verwendeten Materialien stellt. Dampfdichtheit, Gebrauchsfähigkeit und Haltbarkeit innovativer Lösungen für Abdeckung und Wände sowie Isolierungen erfordern neuartige Materialien und Komponenten als auch verbesserte Testmethoden. Zusätzlich sind aufgrund der anvisierten Größe der thermischen Wärmespeicher und deren Konstruktion unter der Oberfläche neue Konstruktionsmethoden notwendig. Demzufolge gliedert sich das Projekt in folgende Forschungsbereiche: Entwicklung von Komponenten und Technologien, Materialentwicklung und -prüfung, Computerunterstützte Speicheroptimierung, Systemintegration und Speichermanagement