Fachgebiet Energiesysteme und Energiemanagement (ESEM)

PtH4GR²ID – Power to Heat for the Greater Region's Renewables Integration and Development

Motivation

Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der daraus folgend angestrebten Minimierung von CO2-Emissionen hat sich die Großregion (GR) das Ziel von 15,2% Regenerative Energien (RE) am Gesamtenergieverbrauch bis zum Jahre 2023 gesetzt. Dies hat neben dem Ausbau regenerativer Erzeugungsanlagen auch die Wärmewende zu Folge. Dazu müssen Heizsysteme auf Basis fossiler Brennstoffe, für die Bereitstellung von Heizenergie (Heizwärme, Warmwasser), durch umweltfreundlichere Technologien substituiert werden. Damit soll die Nachhaltigkeit gefördert und die Umweltbelastung im Rahmen der wirtschaftlichen und räumlichen Entwicklung der Großregion verringert werden. Der Einsatz von stromgeführten, reversiblen Wärmepumpen in Kombination mit Speichern ist nicht nur eine Maßnahme zur Unterstützung der Wärmewende, sondern bietet zusätzlich die Möglichkeit einer zeitlichen Anpassung des Stromverbrauches an die fluktuierende Erzeugung aus RE an. Somit kann zu Zeiten hoher regenerativer Erzeugung Strom in thermischen Energiespeichern zwischengespeichert und der Anteil von RE am Gesamtenergieverbrauch gesteigert werden. Da sowohl der Klimawandel als auch der Ausbau der RE keine regionale sondern internationale Herausforderungen darstellen, ist eine länderübergreifende Zusammenarbeit unabdingbar.

Aufgabenstellung

Das Endziel dieses Projekts ist eine Neuorganisation des Strommarktes in der Großregion, um die Integration der erneuerbaren Energien zu fördern. Die Power to Heat Technologie in Kombination mit adäquaten thermischen Energiespeichern bildet die Grundlage des Lösungsansatzes. Die im Rahmen des Projektes zu entwickelnden innovativen Lösungsansätze werden aus ökonomischer, technischer und sozialer Sicht untersucht und durchlaufen drei Phasen (Simulationsphase, Laborphase und Feldtestphase) bis zur Validierung.

Vorgehensweise

Das Projekt ist in folgenden Etappen strukturiert:

  • Bestandsaufnahme der aktuellen Stromnetzsituation und der derzeitigen geographischen Einsatzverteilung von Heizungsanlagen, hauptsächlich Wärmepumpen, in der Großregion.
  • Entwickeln einer grenzüberschreitenden Lösung zur Unterstützung der RE Integration.
  • Versuche (Laborversuche und Feldversuche).
  • Empfehlungen für eine Anwendung in größerem Maßstab.

Öffentlich gefördertes EU-Projekt

PtH4GR²ID ist ein grenzüberschreitendes Kooperationsprojekt und wird im Rahmen des INTERREG V-A/Großregion Programmes des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Das Konsortium umfasst Vertreter aus vier Ländern: Deutschland (Rheinland-Pfalz und Saarland), Frankreich (Lothringen), Belgien (Wallonien) sowie Luxemburg und bildet sich aus 19 Projektpartnern. Forschungseinrichtung, Ministerien sowie Industrieunternehmen sind im Konsortium vertreten.

Neben dem Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement der TU Kaiserslautern sind dabei folgende EU-Partner am Projekt beteiligt:

 

  • Universität Lüttich – BEMS
  • TU Kaiserslautern – Architektur
  • TU Kaiserslautern – GST
  • TU Kaiserslautern – Real Estate
  • Universität Luxemburg – FSTC
  • Universität Lothringen– LERMAB
  • Institut für ZukunftsEnergieSysteme gGmbH
  • Universität der Großregion
  • European Institute for Energy Research
  • Enovos Luxembourg S.A.
  • VSE Verteilnetz GmbH
  • DTC
  • Energieagentur Rheinland-Pfalz GmbH
  • StoREgio Energiespeichersysteme e.V.
  • Stiebel Eltron GmbH & Co. KG
  • Bouygues Bâtiment Nord Est
  • Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz
  • Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr des Saarlands
  • Bundesverband Wärmepumpe e. V.

Gefördert durch:

Bearbeiter

M. Sc. Anes Benzarti

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Stephan Röhrenbeck

 

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