Das Projekt "Solare Fernwärme für das Quartier Brühl in Chemnitz - Begleitforschung (SolFW)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Chemnitz, Institut für Mechanik und Thermodynamik, Professur für Technische Thermodynamik durchgeführt. In Vorprojekten wurde mit der inetz (Netzbetreiber) unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten ein hocheffizientes solares Fernwärmesystem (2100 m2 Kollektorfläche, 1000 m3 Speicher, max. Netzlast 6-10 MW) für den Stadtteil Brühl in Chemnitz entwickelt. Dieses zeichnet sich durch viele innovative Merkmale (Systemkonzept und -betrieb, Speicher, HAST) aus und berücksichtigt komplexe städtische bzw. gesellschaftliche Zusammenhänge (Akzeptanz, Städtebau, Denkmalschutz, Gebäudeeigentümer, bestehende Versorgungssysteme). Im beantragten Projekt soll eine umfassende Begleitforschung durchgeführt werden, um die technischen, energischen, ökologischen und wirtschaftlichen Ziele zu erreichen. Im ersten Schritt muss die Datenübernahme von der inetz eingerichtet werden. Danach erfolgt die permanente Verarbeitung und Auswertung sowie die Optimierung des Systems auf Basis eines wissenschaftlich-technischen Monitorings. Parallel müssen die Daten des Systems und des Quartiers beschafft und aktualisierst werden. Es folgen die speziellen Untersuchungen der Kollektorfelder, des Zwei-Zonen-Speichers, des Nachheizsystems und einer Hausanschlussstation. Aufgrund des Einsatzes von Wasser im gesamten System sind die Untersuchungen in den Kollektorfeldern mit einem speziellen bzw. mobilen Monitoring geplant. Die Ergebnisse fließen dann in eine vertiefende Untersuchung des gesamten Systems ein. Numerische Simulationen liefern dabei das theoretische Verhalten für einen durchgängigen Soll-Ist-Vergleich. Die Mess- und Simulationsergebnisse fließen dann in Metamodelle ein, welche zur Abbildung solarer Fernwärmesysteme in Quartieren genutzt werden. Hierfür ist die Programmierung eines webbasierten Simulationsprogramms SolFW notwendig. Die Veröffentlichung ist national geplant (z. B. Webseite, Konferenz- und Fachzeitschriftenbeiträge, zwei Workshops, Zusammenarbeit mit relevanten Akteuren). Auf internationaler Ebene ist die Mitarbeit im IEA SHC Task 55 vorgesehen.
Das Projekt "Ansätze zur Reduktion der konventionell erzeugten Wärmeverteilverluste in solar unterstützten Mehrfamilienhäusern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. In Mehrfamilienhäusern (MFH) kann der Anteil der Wärmeverluste üblicher Verteilnetze für Heizung und Warmwasser am Gesamtwärmebedarf insbesondere bei guter Gebäudedämmung sehr hoch sein. Das Projekt bewertet mittels Simulation neue Konzepte, mit denen deutlich weniger konventionell erzeugte Wärme beim Transport von der Zentrale zum Verbraucher verloren geht. Diese Bewertung geschieht für Raumheizwärme und die Trinkwassererwärmung unter Einbeziehung von Sonnen- und Umweltwärme sowie Nachheizmöglichkeiten in den Wohnungen, so dass die Verteilnetze nur eine Grundlast abdecken müssen. Die Konzepte werden energetisch bewertet und sollen, sofern erfolgversprechend, in Anschluss-Pilotvorhaben umgesetzt werden. Die Projektergebnisse werden publiziert und in Workshops der Fachöffentlichkeit vorgestellt. Ausgehend von typischen MFH- 2- und 4- Leiter- Verteilnetzen werden neue Konzepte mit Teil- Dezentralisierung dynamisch in TRNSYS simuliert, beginnend mit elektrisch nachgeheizter Wohnungsstation. Mit einer zentralen Solarthermie- Anlage sollen konventionelle Verteilverluste in einer ersten Stufe nur im Sommer ausgeschlossen werden (dann: dezentrale Nachheizung in Wohnungsstation per elektronischem Durchlauferhitzer oder im Klein-Trinkwasserspeicher) und in einem weiteren Konzept ganzjährig (dann: Brennwertkessel bzw. Wärmepumpe, dezentral) ausgeschlossen werden . Für jedes Konzept werden Grundlagen zur Auslegung und Auswahl der Komponenten und Regelung erarbeitet. Abschließend werden in Kooperation mit den Partnern aus Industrie und Wohnungswirtschaft sowie mit 'proKlima - Der enercity-Fonds' Praxisfragen zu Planung, Betrieb und Kosten bearbeitet.