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SI/502836
ReWAX – Reduzierte Wärmepumpenauslegung durch X-to-Energy für Spitzenlastdeckung
Zusammenfassung
In diesem Projekt wird untersucht, welche Rolle Power-to-X Energieträger bei der Abdeckung von Spitzenlasten in Wärmepumpen-Heizsystemen spielen können. Dabei werden verschiedene Optionen für die Energieträger X analysiert, deren Vor- und Nachteile aufgezeigt und auf Grund von vorab definierten Auswahlkriterien die vielversprechendsten Optionen ermittelt. Auf Grund dieser Analysen wird eine verfügbare Technologie ausgewählt und im System-Teststand des SPF mit einer Wärmepumpe kombiniert und unter realitätsnahen Bedingungen getestet. Neben der technischen und ökologischen Bewertung der Technologien, werden Wirrtschaftlichkeitsbetrachtungen durchgeführt. Die Studie liefert Grundlagen, um die derzeit oft durch Erdöl oder Erdgas abgedeckte Spitzenlast durch gespeicherte erneuerbare Energieträger X zu ersetzen, die Kapitalkosten im Vergleich zu monovalenten Wärmepumpen-Heizungen zu senken, und den Strombedarf in diesen Systemen in der kältesten Jahreszeit zu reduzieren.
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Publikationen / Ergebnisse
Eine vergleichende Bewertung von sieben Power-to-X-Energieträgern – Wasserstoff, Methan, Methanol, Ammoniak, LOHC, Eisen und Aluminium für den Einsatz zur Deckung als Spitzenlast in bivalenten Gebäudeheizsysteme– wurde anhand technischer, wirtschaftlicher, ökologischer und sicherheitsrelevanter Kriterien durchgeführt. ReMEC-Energieträger (Aluminium und Eisen) zeigten für Power-to-Energy (Heat and Power) die höchsten Umwandlungswirkungsgrade und Speicherdichten, während Wasserstoff eine hohe gravimetrische Energiedichte, aber geringe Gesamteffizienz aufwies. Methan erwies sich als kosteneffizient in verschiedenen Produktionsszenarien; bei Ammoniak- und Eisen zeigten die berechneten Energieträgerkosten (Levelized cost of X, LCOX) eine vergleichsweise geringe Sensitivität gegenüber Strompreisschwankungen. Wasserstoff hatte für diese Anwendung den niedrigsten CO2-Fussabdruck (~18 g CO2-eq/MJ of electric and thermal energy), dicht gefolgt von Methan und den ReMEC Kandidaten. Kein erneuerbarer Energieträger dominierte in allen Kategorien; die Eignung hängt vom Anwendungsfall ab. Als Nächstes folgen Systemsimulationen und eine Kosten-Nutzen Analyse zur Integration mit Wärmepumpensystemen.
Projektdetails
- Forschungsstelle
- BFE
- Projektstatus
- In Bearbeitung
- Projekttyp
- Forschungsprojekt
- Startdatum
- 2024-11-30
- Enddatum
- 2029-07-30
- Bewilligte Gesamtkosten
- CHF 139180.00
- Sektion
- Gebäude und Städte
- NABS Politikbereich
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie