JR-Zentrum für Vernetzte Systembewertung einer nachhaltigen Energieversorgung

Dieses JR-Zentrum entwickelt Bewertungsmethoden zur ökologischen, sozialen und ökonomischen Nachhaltigkeit von Energiesystemen und trägt so zur Dekarbonisierung des Energiesektors bei. Der Fokus liegt auf thermischen Systemen inklusive Verteilnetzen und Kopplungstechnologien.

Die weltweit vereinbarten Klimaziele erfordern einen rasanten Ausbau von erneuerbaren Energien. Zur Dekarbonisierung des Wärme- und Kältesektors sollen thermische Netze einen bedeutenden Beitrag leisten. In Wien und im Burgenland werden thermische Netze für Fernwärme und -kälte bereits jetzt breit eingesetzt; sie müssen effizienter werden und verstärkt erneuerbare Energien nutzen. Zur systematischen Bewertung der technischen, ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Nachhaltigkeit solcher integrierter Netze fehlt allerdings ein gut entwickeltes Instrumentarium, welches den gesamten Lebenszyklus betrachtet.

Das JR-Zentrum LiSA soll diesen Bedarf abdecken, indem es umfassende Bewertungsmethoden weiterentwickelt, die an die spezifischen Anforderungen thermischer Energiesysteme in einem Umfeld von erneuerbaren Energien angepasst sind. Es werden drei Systemebenen mit steigendem Komplexitätsgrad betrachtet:

(1) Einzeltechnologien, die erneuerbare Energie in Wärme, Kälte oder Elektrizität umwandeln, wie z.B. Co- und Trigenerationsprozesse, die Wärme, Kälte und Elektrizität in einem Kopplungsprozess bereitstellen können und somit besonders energieeffizient betrieben werden können.

(2) Thermische Verteilnetze für Wärme und Kälte. Neben den klassischen Nah- und Fernwärmenetzen werden auch Möglichkeiten für eine künftige Erweiterung der zentralen Kälteversorgung sowie Anergienetze untersucht. Anergienetze sind eine vielversprechende Möglichkeit, Endabnehmer gleichzeitig mit Wärme und Kälte zu versorgen. Sie werden mit niedrigem Temperaturniveau betrieben und können vielfältige Energiequellen nutzen (Abwärme, Sonnenkollektoren, Erdwärme,..).

(3) Integrierte, erneuerbare Energiesysteme mit Sektorkopplungs- oder Power2X Technologien. Unter Sektorkopplung versteht man die Vernetzung der Sektoren der Energiewirtschaft, also Wärme, Kälte, und Elektrizität, mit dem Verkehrssektor und der Industrie, um diese gemeinsam optimal und erneuerbar zu betreiben. Mit Power2X werden Technologien bezeichnet, die der Speicherung oder Nutzung einer momentanen Überproduktion durch Solarenergie, Windenergie oder Wasserkraft dienen.

Um diese Systeme umfassend zu verstehen und zu bewerten, werden Methoden zur technischen Simulation, sowie ökologische, soziale und ökonomische Lebenszyklusanalysen weiterentwickelt und generelle Anwendungsanleitungen für thermische Energiesysteme abgeleitet.