Die Universität Duisburg-Essen (UDE) beteiligt sich mit den Projekten HANSE, LEEZE und BISAM am Förderformat „URBAN ARENA Seasonal Heat Storage“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Nach Angaben der Hochschule ist sie die einzige deutsche Universität, die in dem Programm mit drei Vorhaben vertreten ist. Die Projekte untersuchen technische, wirtschaftliche und standortbezogene Voraussetzungen für saisonale Wärmespeicher, die Wärme aus erneuerbaren Quellen über mehrere Monate speichern und in Zeiten höherer Nachfrage wieder bereitstellen.

Saisonale Wärmespeicher für das Fernwärmenetz in Lübeck

Im Projekt HANSE untersucht die UDE gemeinsam mit den Stadtwerken Lübeck und dem Ingenieurbüro Ramboll die Machbarkeit eines saisonalen Erdbeckenwärmespeichers im Lübecker Stadtgebiet. Der Speicher soll Wärme aus Solarthermieanlagen sowie aus Abwasser- und Flusswasser-Wärmepumpen aufnehmen und zeitlich in die Wintermonate verschieben.

Das Konsortium analysiert dafür potenzielle Standorte hinsichtlich geotechnischer, hydrologischer und planungsrechtlicher Anforderungen. Zudem sollen Simulationen den wirtschaftlichen Betrieb des Speichers im Zusammenspiel mit verschiedenen Wärmeerzeugern über mehrere Jahre bewerten.

Saisonale Wärmespeicher bei hohem Grundwasserstand

Das Projekt LEEZE konzentriert sich auf die Frage, ob saisonale Erdbeckenwärmespeicher auch in Städten mit hohem Grundwasserspiegel umgesetzt werden können. Gemeinsam mit den Stadtwerken Münster und Ramboll führt die UDE Standortanalysen und Wärmenetzsimulationen durch.

Ziel ist unter anderem die Entwicklung eines Kriterienkatalogs für die Planung saisonaler Erdbeckenspeicher in dicht besiedelten urbanen Räumen. Die Ergebnisse sollen Planungsgrundlagen für vergleichbare Projekte liefern.

Umnutzung einer Kohlenwäscheanlage als Wärmespeicher

Im Projekt BISAM prüfen die Forschenden die Umnutzung einer ehemaligen Kohlenwäscheanlage in Hückelhoven-Ratheim zu einem saisonalen Wärmespeicher. Beteiligt sind neben der UDE die WEP Wärme-, Energie- und Prozesstechnik sowie das Bauingenieurbüro W+G.

Nach Angaben der Projektpartner verfügt das Bauwerk über einen Durchmesser von rund 100 Metern und befindet sich in der Nähe eines Fernwärmenetzes. Untersucht werden die bautechnische Eignung, die Einbindung in das Wärmenetz sowie wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen eines solchen Umbaus.

Einordnung für Wärmenetze und Kommunen

Mit der kommunalen Wärmeplanung und dem Ausbau erneuerbarer Wärmequellen wächst der Bedarf an Flexibilitätsoptionen für Wärmenetze. Saisonale Wärmespeicher könnten dazu beitragen, zeitliche Unterschiede zwischen Wärmeerzeugung und Wärmebedarf auszugleichen. Die drei Forschungsprojekte sollen Erkenntnisse zu technischen, wirtschaftlichen und standortbezogenen Herausforderungen liefern und damit Grundlagen für mögliche künftige Investitions- und Infrastrukturprojekte schaffen.

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