SI/502865

Publikationen / Ergebnisse

Die Dekarbonisierung des Gebäudeparks erfordert eine signifikante Steigerung des Anteils von Fernwärme, in städtischen Gebieten. Grosse Herausforderungen für den rasanten Ausbau der Fernwärme sind die Deckung von Lastspitzen mit erneuerbaren Energien und das steigende Bedürfnis nach Klimakälte. Das Projekt zielt darauf ab, das Potenzial dezentraler, erdgekoppelter Wärmepumpen mit Erdsonden oder Grundwasser als Quelle zur Bewältigung dieser Herausforderungen zu untersuchen. Dabei werden verschiedene Aspekte wie die Dimensionierung und Integration der Wärmepumpen sowie die Auslegung der Quellen und die Einflüsse auf den Untergrund untersucht. Die Untersuchung erfolgt anhand konkreter Fallstudien, um praxisrelevante Erkenntnisse für die zukünftige Entwicklung von thermischen Netzen zu liefern. Die Fallstudie Thusis untersucht Integration von Erdwärmesonden für die Bereitstellung von Wärmelastspitzen und Kälte für ein Spital, welches an einen bestehenden Wärmeverbund angeschlossen ist. Die Analyse des Energiebedarfs zeigt, dass der Kältebedarf aufgrund der alpinen Lage sehr begrenzt ist, jedoch trotzdem in der Grössenordnung des Spitzenlastbedarfs für 50% der Heizleistung liegt und damit die Erdreichtemperaturen in den ersten Simulationen über die Jahre nicht absinken. In der Fallstudie Wallisellen wird das «PeakNCool»-Konzept auf ein neues Wärmenetz angewendet, das sich derzeit in der Planungsphase befindet. Erste Simulationen zeigen, dass der Beitrag des Spitzenkessels von 8 % auf 1 % reduziert werden kann, wenn dezentrale EWS-Wärmepumpen zur Deckung des Kühlbedarfs ins Netz integriert und entsprechend betrieben werden. Im Projektverlauf hat sich zudem gezeigt, dass sich bereits mehrere grössere Sondenfelder im Netzperimeter befinden, die gegebenenfalls in das Konzept des neuen Netzes integriert werden können. In der Fallstudie Zürich wird untersucht, inwiefern das Grundwasser zur saisonalen Wärmespeicherung genutzt werden kann durch die Nutzung von versetzten Entnahme- und Rückgabebrunnen. Erste Simulationen zeigen, dass sich durch die Platzierung des Entnahme- und Rückgabebrunnens der Einfluss auf die Grundwassertemperatur stark reduzieren lässt.