Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG
Die Bestimmung des Potentials durch Kombination unterschiedlicher Niedertemperaturwärmequellen und -senken stellt eine systemische Herausforderung in der Wärmewende dar. Dieser begegnet eine Studie zur Bestimmung, Definition und Beschreibung relevanter Quellen und deren korrespondierenden Senken in einem Wärmesystem.
In einer vom Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) beauftragten Studie werden Potenziale unterschiedlicher Wärmebereitstellungssysteme in NRW ermittelt, indem Wärmequellen und -senken anhand ihrer Temperatur und Jahresarbeitszahl gegenübergestellt werden.
Der Fokus dabei ist die Bestimmung, die Definition und die Beschreibung der relevanten Niedertemperaturquellen und der dazu korrespondierenden Niedertemperatursenken. Ebenfalls werden die bei größeren Leistungsklassen notwendigen Einrichtungen zur Wärmeverteilung (Wärmenetze) und deren Eignung betrachtet, die identifizierten Quellen einzubinden. Abschließend werden die verschiedenen Quellen, Senken und Netztypen in einer Matrix vergleichend gegenübergestellt, um die kurz-, mittel- und langfristigen Potenziale der Systeme zur Wärmebereitstellung in NRW zu skizzieren.
Wärmequellen und Wärmesenken zeichnen sich durch unterschiedliche Temperaturverläufe, Angebots- und Lastprofile im Jahresgang aus. Besonders die natürlichen Wärmequellen stehen in unterschiedlich starker Abhängigkeit zu den klimatischen Randbedingungen, als auch gegebenenfalls zum Lastprofil der Nutzung. Dies schlägt sich in der Bandbreite der bei der Nutzung zur Verfügung stehenden Quellentemperaturen nieder.
Die anthropogenen Quellen sind wenig bis gar nicht durch klimatische Einflüsse veränderlich, sondern vielmehr durch die thermische Nutzung.
Untersucht werden die natürlichen Niedertemperaturwärmequellen Umgebungsluft, oberflächennahe und mitteltiefe Geothermie (geschlossene und offene Systeme), Oberflächengewässer und solare Wärme sowie die anthropogene Niedertemperaturwärmequellen Abwasser, elektrische Erdkabel, Trinkwasser/Trinkwassernetze, Abwärme aus Gewerbe, Handel oder Dienstleistungen (GHD) und Abwärme Industrie (Kühlwasser, Kühltürme, Kälteanlagen und Abwasser).