Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG

Transformation von Wärmeversorgungssystemen und Wärmenetzen

© iStock.com/Teka77

Die Transformation bestehender Wärmeversorgungsinfrastrukturen benötigt individuelle Konzepte, eine konsequente Umsetzung dieser sowie eine Weiterentwicklung der Betriebs- und Regelungsstrategien. Unser ganzheitlicher Ansatz bietet Ihnen Unterstützung über die gesamte Wertschöpfungskette. 

Als Fraunhofer IEG verfügen wir über viel Erfahrung sowie eigene Methoden und Tools zur sektorenübergreifenden Analyse und Planung integrierter Energieinfrastrukturen. Dabei betrachten wir Infrastrukturen vom Nah- bis zum Fernwärmenetz. Unsere umfangreiche geologische Expertise ermöglicht es, auch geothermische Wärmequellen und Wärmespeicher in die Betrachtung mit einzubeziehen.

Unser Leistungsangebot im Überblick:

 


Transformationsstudien

 

Begleitung von Umsetzungsvorhaben​
 

Regelungskonzepte, Monitoring und Betriebsoptimierung
 

Geostar
 

Weiterbildungen

Ihr Ansprechpartner

Alexander Heim

Leitung Geschäftsfeld Transformation Wärmeversorgung

Mobil +49 234 33858-209

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Leistungsangebot

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Transformationsstudien

Auf Basis unserer umfassenden Analyse-, Prognose- und Simulationskompetenzen decken wir alle notwendigen Aspekte und Prozessschritte für eine vollumfängliche Transformation Ihres Systems ab. So können wir Ihnen ganzheitliche Studien aus einer Hand anbieten. Mit Hilfe unserer eigenen Tools sorgen wir für einen effizienten und schnellen Prozess.

Leistungen im Überblick

  • Umfassende IST-Analyse
    • Gebäudedaten, Wärmebedarfe, Infrastrukturen, Demografie, Klimadaten
  •  Prognose künftiger Wärmebedarfe 
  •  Potenzialanalyse und Auslegung industrieller Abwärme und erneuerbarer Wärmequellen
    • oberflächennahe und tiefe Geothermie; Grubenwasser; Solarthermie; Umweltwärme wie Luft, Oberflächengewässer und Abwasser
  •  Potenzialanalyse und Auslegung Wärmespeicher
    • saisonale, mittelfristige und kurzzeitige thermische Speicherung
    • Sektorkopplung und systemdienlicher Betrieb
    • besonderer Fokus auf geologischen Speichern
  • Szenarioanalyse und Systemauslegung
    • Technologieauswahl
    • Komponentenauswahl und -auslegung über die gesamte Wertschöpfungskette der Wärmeversorgung
    • Ökologie; Akzeptanz; Wirtschaftlichkeit

© CHRISTIANE SCHLEIFENBAUM

Kontakt

Anja Hanßke

Wärmenetze 4.0

Telefon +49 355 35540-148

E-Mail senden

Ihr Weg zur Zusammenarbeit mit uns

Eine Zusammenarbeit mit uns vom Fraunhofer IEG ist auf unterschiedlichen Wegen möglich und richtet sich ganz nach Ihrem individuellen Bedarf. Typische Zusammenarbeitsmodelle mit dem Fraunhofer IEG sehen dabei wie folgt aus:

  • Auftragsforschung
  • Verbundprojekte & Konsortien
  • Strategische Partnerschaften
  • Lizenzierungen
  • Ausgründungen
  • Weiterbildung
mehr Info
Fahrplan für Tranformationsstudien
© Fraunhofer IEG
Fahrplan für Tranformationsstudien

Referenzprojekte

D2 Grids

Ziel des Projektes »D2Grids« ist der Aufbau eines Wärme- und Kältenetzes der 5ten Generation auf Mark 51°7, dem ehemaligen Opelgelände, in Bochum. 

D2 Grids

MissEllyDemo

Umsetzung eines vernetzten adaptiven Kälteversorgungssystems

MissEllyDemo

FernWP

Fern- und Prozesswärmeversorgung durch Wärmepumpen als Ersatz der Kohleverbrennung.

FernWP

Großwärmepumpen für Gemeinden und Industrie

Großwärmepumpen können grüne Wärmequellen für Gemeinden und Industrie erschließen.

Großwärmepumpen

ODH@Jülich

Das Projekt »ODH@Jülich« (Open District Hub @ Jülich) erarbeitet wissenschaftlich fundierte, datenbasierte Methoden für die Entwicklung eines digitalen Planungs- und Simulationswerkzeugs für die Energieversorgung in Quartieren.

ODH@Jülich

Ermittlung Niedertemperaturquellen in NRW

Der Fokus dabei ist die Bestimmung, die Definition und die Beschreibung der relevanten Niedertemperaturquellen und der dazu korrespondierenden Niedertemperatursenken.

Ermittlung Niedertemperaturquellen

Studie »Geothermische Technologien in Ballungsräumen. Ein Beitrag zur Wärmewende und zum Klimaschutz«

Studie

»Potenziale von Großwärmepumpen in Brandenburg und Sachsen«

Großwärmepumpen in städtischen Wärmenetzen können Kohle und Gas ersetzen.

Studie

Roadmap »Oberflächennahe Geothermie«

Erdwärmepumpen für die Energiewende – Potenziale, Hemmnisse und Handlungsempfehlungen

Roadmap

Roadmap »Tiefe Geothermie für Deutschland«

Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft und Wissenschaft für eine erfolgreiche Wärmewende.

Roadmap

Begleitung von Umsetzungsvorhaben

Die Umsetzung großer Transformationsprojekte bedarf einer professionellen Planung und eines effektiven Projektmanagements.

Leistungen im Überblick

Wir unterstützen Sie bei der Konzeptentwicklung, Detailplanung, Begleitung der Umsetzung und Integration von: 

  • Wärme- und Kältenetzen,
  • Großwärmepumpen,
  • oberflächennaher Geothermie,
  • tiefer Geothermie,
  • Integration von Grubenwasservorkommen und
  • Wärmespeichern.      

Außerdem können wir Sie bei der Übernahme von Bauherrenpflichten und der Durchführung von Genehmigungsverfahren unterstützen.

Kontakt

Timm Eicker

Oberflächennahe Geothermie

Telefon +49 234 33858-184

E-Mail senden

Ihr Weg zur Zusammenarbeit mit uns

Eine Zusammenarbeit mit uns vom Fraunhofer IEG ist auf unterschiedlichen Wegen möglich und richtet sich ganz nach Ihrem individuellen Bedarf. Typische Zusammenarbeitsmodelle mit dem Fraunhofer IEG sehen dabei wie folgt aus:

  • Auftragsforschung
  • Verbundprojekte & Konsortien
  • Strategische Partnerschaften
  • Lizenzierungen
  • Ausgründungen
  • Weiterbildung
mehr Info

Referenzprojekte

D2 Grids

Ziel des Projektes »D2Grids« ist der Aufbau eines Wärme- und Kältenetzes der 5ten Generation auf Mark 51°7, dem ehemaligen Opelgelände, in Bochum. 

D2 Grids

Heatstore

Entwicklung eines untertägigen Hochtemperaturwärmespeichers in Kombination mit einer hTWärmepumpe.

Heatstore

WINZER

Wärmespeicherung in Zechen des Ruhrgebiets.

WINZER

PUSH-IT

Überschüssige Wärme unterirdisch speichern: eine nachhaltige Lösung für die Energiezukunft Europas.

PUSH-IT

VESTA CONTRAST

Seismische Erkundung zur Evaluierung von Hochtemperaturspeichern

Vesta Contrast

Regelungskonzepte, Monitoring und Betriebsoptimierung

Zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien in der leitungsgebundenen Wärmeversorgung sind ein passend ausgelegtes Regelungskonzept und ein effektives Monitoring entscheidend. Denn die aus dem Monitoring abgeleiteten Betriebsoptimierungen bieten das Potential für wesentliche Kostensenkungen und ermöglichen langfristig den wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Betrieb Ihrer Anlagen.

Leistungen im Überblick

  • Auslegung von Regelungs- und Monitoringkonzepten zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien
  • Dynamische Simulation und Betriebsoptimierung von Energiesystemen und Komponenten mit Schwerpunkt auf Wärme- und Wasserstoffsystemen
  • Validierung der Auslegungsoptimierung im virtuellen Betrieb
  • Entwicklung und Erprobung von Energiemanagement-Systemen im virtuellen Betrieb mit hauseigener DySONiC Software
  • Individuell angepasste Betriebsführungskonzepte
    (Kostenminimierung, Autarkiemaximierung u. a.)
  • Dynamische Modellierung von Kundenanlagen und -netzen
    (geothermische Speicher, Wärmepumpen, Fernwärmenetze u. a.)
  • Digitaler Zwilling als Prognose- oder Assistenzsystem
  • Entwicklung intelligenter Regelungsalgorithmen und KI-basierter Betriebsstrategien

Kontakt

Anton Plietzsch

Energiemanagement und Regelung

Telefon +49 355 35540-185

E-Mail senden

Ihr Weg zur Zusammenarbeit mit uns

Eine Zusammenarbeit mit uns vom Fraunhofer IEG ist auf unterschiedlichen Wegen möglich und richtet sich ganz nach Ihrem individuellen Bedarf. Typische Zusammenarbeitsmodelle mit dem Fraunhofer IEG sehen dabei wie folgt aus:

  • Auftragsforschung
  • Verbundprojekte & Konsortien
  • Strategische Partnerschaften
  • Lizenzierungen
  • Ausgründungen
  • Weiterbildung
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DySONIC - Beispielhafte Vorlauftemperaturverteilung
© Fraunhofer IEG
Beispielhafte Vorlauftemperaturverteilung

Referenzprojekt

DySONiC

DySONiC ist ein Werkzeug zur dynamischen Simulation und Optimierung von Fernwärmenetzen und ermöglicht die virtuelle Validierung von Regelungs- und Energiemanagementstrategien.

DySONiC

GeoStar

Das vom Fraunhofer IEG entwickelte GeoStar-Konzept zeigt, wie auch der Bestandsbau Wohnen & Gewerbe seinen Untergrund zum klimaneutralen Heizen und Kühlen nutzen kann. Durch Schrägbohrtechnik mobiler Bohranlagen, wie dem Bo.Rex des Fraunhofer IEG, werden hierzu sternförmig angeordneten Bohrungen in etwa 10° Neigung bis in mehrere hundert Meter Tiefe zu Erdwärmesonden ausgebaut. Da durch diese Technologie ein großes Erdreichvolumen auch unter Gebäuden bei minimalem Flächenbedarf an der Oberfläche erschlossen und genutzt werden kann, reicht auch der knappe Raum zwischen bestehenden Gebäuden aus, um Erdwärme für effizientes und nachhaltiges Heizen und Kühlen zu erschließen. Nach Abschluss der Bohrarbeiten und der Anbindung an das Gebäude oder Verteilnetz ist von der geothermischen Anlage fast nichts mehr zu sehen. Da sich hierbei Kühl- und Heiztechnik kombinieren lässt und smarte Betriebsführung eine maximale Effizienz der Nutzung erlaubt, ist der GeoStar ein Erfolgsfaktoren für die Wärmewende in gewachsenen innerstädtischen Wohn- und Gewerbegebieten.

Leistungen im Überblick

  • Alle Leitungen der Planung und Umsetzung des GeoStar, auch in flächenarmer, dichter Bebauung
  • Technische Integration in Ihre Wärme- und Kältesysteme
  • Nutzung smarter Betriebsführung für eine maximale Effizienz der Kühl- und Heiztechnik 

Kontakt

Timm Eicker

Oberflächennahe Geothermie

Telefon +49 234 33858-184

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Ihr Weg zur Zusammenarbeit mit uns

Eine Zusammenarbeit mit uns vom Fraunhofer IEG ist auf unterschiedlichen Wegen möglich und richtet sich ganz nach Ihrem individuellen Bedarf. Typische Zusammenarbeitsmodelle mit dem Fraunhofer IEG sehen dabei wie folgt aus:

  • Auftragsforschung
  • Verbundprojekte & Konsortien
  • Strategische Partnerschaften
  • Lizenzierungen
  • Ausgründungen
  • Weiterbildung
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© Fraunhofer IEG
Die Schrägbohrtechnik GeoStar erschließt den Untergrund unter Bestandsgebäuden und macht die Nachrüstung von Quartieren mit Erdwärmesonden möglich.

Referenzprojekt

Schrägbohrtechnik bringt Geothermie unter den Bestandsbau

Die 12 sternförmig angeordneten Erdwärmesonden heizen und kühlen das Audimax der Hochschule Bochum.

GeoStar 2.0

Wir machen Sie fit für die kommunale und industrielle Wärmewende!

Weiterbildung

Wir bieten umfangreiche Weiterbildungen an.

In einer Zeit, in der Nachhaltigkeit und Effizienz im Vordergrund stehen, bieten wir Ihnen maßgeschneiderte Weiterbildungen an, die Ihrem Unternehmen helfen, Ihre Wärmesysteme zukunftssicher zu gestalten. Unsere Expertinnen und Experten vermitteln Ihnen wertvolles Wissen und praxisnahe Ansätze. Bei Interesse stehen wir Ihnen gerne für weitere Informationen zur Verfügung. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf!

Publikationen

Die Wissenschaftler*innen am Fraunhofer IEG publizieren die Ergebnisse ihrerer Forschungs- und Entwicklungsleistungen in nationalen und internationalen Fachmagazinen.

Zudem erstellen Sie Leitfäden, Roadmaps und Whitepaper als zentrale Informationsquellen für Politik, Wirtschaft und Öffentlichkeit.

Unsere Highlight-Projekte

Bekommen Sie einen kurzen Überblick über unsere Projekte

Fern- und Prozesswärmeversorgung durch Wärmepumpen - FernWP
Vernetztes adaptives Kälteversorgungssystem - MissEllyDEMO
Großwärmepumpen als grüne Wärmequellen - Agora Wärmepumpe
Netzgebundene Niedertemperaturwärme- und Kältelösungen - D2 Grids
Sektor-übergreifende Energieversorgung im Quartier - ODH@Jülich
Ermittlung relevanter Niedertemperaturquellen und -senken in NRW
Untertägiger Hochtemperaturwärmespeicher - Heatstore
Unterirdische Speicherung von Wärme - PUSH-IT
Wärmespeicherung in Zechen - WINZER
Studie - Geothermische Technologien in Ballungsräumen
Studie - Großwärmepumpen Potenzial Brandenburg Sachsen
Roadmap Oberflächennahe Geothermie in Deutschland
Roadmap Tiefe Geothermie in Deutschland