SI/502856

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Thermische Netze gelten als zentrales Element zur Dekarbonisierung des Wärme- und Kältesektors in urbanen Gebieten der Schweiz. Sie ermöglichen die effiziente Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Seewärme und tragen so wesentlich zur Reduktion von CO2-Emissionen bei. Gleichzeitig stehen thermische Netze vor verschiedenen Herausforderungen: Die Spitzenlastdeckung wird aus Kostengrün-den häufig noch mittels fossiler Energieträger realisiert, was im Widerspruch zur Klimastrategie der Schweiz steht. Darüber hinaus kann in der Zukunft der steigende Bedarf an Kühlung nicht abgedeckt werden, wenn ein thermisches Netz als Hochtemperaturnetz ausgelegt ist («lock-in»). Hinzu kommt das Risiko eines Kundschaftsverlusts, wenn der Anschluss an die Fernwärme nicht schnell genug gewähr-leistet werden kann. Das Konzept von MicroDHC greift diese Thematik auf und sieht als primären Forschungsfokus vor, zentrale Hochtemperaturnetze mit dezentralen Erdwärmesonden (EWS) zu ergänzen, welche als Wärmequelle zur Deckung von Spitzenlast und als Wärmesenke zur Kühlung dienen. Um eine langfristige Bindung der Kundschaft zu gewährleisten, wird der Mikroverbund bereits während der Ausbauphase des Netzes im Sinne einer Übergangslösung betrieben. Durch die spätere Integration des Mikroverbunds ins Fernwärmenetz kann dadurch die Umsetzung von Einzellösungen vermieden werden. Die Wirtschaftlichkeitsanalyse für einen Referenzfall ohne Kühlung zeigt, dass ein nicht degradiertes EWS-Feld – im Vergleich zum Fernwärmenetz via Seewärme – Spitzenlast wettbewerbsfähig bereit-stellen kann. Beim Vergleich mit den reinen Energiepreisen einer bestehenden Gasheizung, ist der Be-trieb der EWS in der Übergangsphase allerdings nicht kostendeckend. Dem gegenüber steht der Effekt der Kundschaftsbindung (Verzicht auf Einzellösungen). Eine langfristige Bindung zukünftiger Netzteil-nehmenden kann als notwendige Investition in die Zukunft des Wärmenetzes betrachtet werden. Kann der Mikroverbund darüber hinaus in der Übergangsphase zur Bereitstellung von Kühlung eingesetzt werden, wird die Wirtschaftlichkeit des Betriebs in der Übergangsphase gestärkt. In einem weiteren Ansatz wird untersucht, wie suburban geprägte Gebiete mit geringer Energiedichte in erneuerbare Wärmeverbünde integriert werden können – dies erfolgt exemplarisch anhand des Wegmattquartiers in Horw/Kriens. Trotz vorhandenem Seewasserverbund scheiterten bisherige Ansätze an der Wirtschaftlichkeit und der aufwändigen Akquise von Quartierzentralen. Die Aktivierung von Nachbarschaften, wie in QUBE und LANTERN erprobt, verspricht im Sinne eines bottom-up Ansatzes neue Blickwinkel. Die Verschiebung der Investitionsgrenze hin zur Kundschaft eröffnet dabei neue Optionen: flexible Standortwahl, Synergien mit PV, höhere Akzeptanz und vollständig fossilfreie Lösungen. Das Projekt ziel darauf ab, dass Mikroverbünde auch in Gebieten geringer Dichte realisierbar werden, wenn Bevölkerung, Gemeinden und Energieversorger gemeinsam handeln.