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| | ==== Referenzen ==== | | ==== Referenzen ==== |
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| − | ==Die Gesamtschau - Heizen und Kühlen im Dörfl mit Nahwärme und Speicherung im Erdsondenfeld==
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| − | === Praxisbeispiele===
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| − | Es ergibt sich eine komplexes System der Integration von solarthermischen Kollektoren, Wärmepumpen, Kurzzeitspeicher und saisonaler Speicherung im Erdsondenfeld:
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| − | [[File:Drake landing BTES Systemplan.png|700px|[http://task45.iea-shc.org/data/sites/1/publications/IEA_SHC_Task45_B_Report.pdf IEA SHC Task45B Report]]]
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| − | === Die Suche nach dem optimalen Kompromiss von Wirtschaftlichkeit und Ökologie in der Kombination von Maßnahmen ===
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| − | Die Kombination von saisonaler Speicherung im Erdwärmesondenfeld (BTES) + Solarthermie-Kollektoren (STC) erweist sich als eine ökologisch besonders wirksame Methode.<ref> Welsch et al. "Environmental and economic assessment of borehole thermal energy storage in district heating systems" Applied Energy 216 (2018) S. 73-90 </ref> Der Gasbrenner (GB) als Wärmequelle ist ökologisch die schlechterste Lösung. Die Verwendung von Kraftwärmekopplung zur Stromproduktion (combined heat and power = CHP) ist nur in einer kleinen Quantität und nur in Kombination mit BTES und STC sinnvoll. Der ökologische Fußabdruck wurde dabei als CO2-Bilanz im Lebenszyklus (also Einschließlich der Produktion) auf der Horizontalachse (global warming potential = GWP) angegeben. Bei den Kosten werden Kreditkosten für die Investition und Unterhaltskosten berücksichtigt (levelized cost of heat = LCOH). In dieser Abbildung werden die Ergebnisse ohne staatliche Förderung angegeben:
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| − | [[File:Paretodiagramm LCOH vs GWP Evo.png|500px]]
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| − | Bei Einbeziehung der staatlichen Förderung wird die STC+BTES Kombination auch wirtschaftlich Gasbrennern überlegen:
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| − | [[File:Paretodiagramm LCOH vs GWP Evo sub.png|600px]]
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| − | Für einen definierten Heizenergiebedarf in einem Fernwärmeverbund gibt es optimale Kombinationen von der Fläche der Solarthermie-Kollektoren (STC) und der Tiefe der Bohrungen für die Erwärmesonden (BTES) sowohl für die Wirtschaftlichkeit (LCOH) als auch die Ökologie (GWP).
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| − | [[File:STC area vs BTES depth on LCOH and GWP.png|800px]]
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| − | ==== Eine Komponente Kraftwärmekopplung verbessert die Wirtschaftlichkeit ====
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| − | Wie die obige Analyse aufzeigt, würde eine kleine Komponente Kraftwärmekopplung die LCOH also die Wirtschaftlichkeit etwas verbessern. Der Beitrag sollte laut der obigen Modellierung ca. 14% des gesamten Heizenergiebedarfs betragen. Wenn diese bis 2030 mit Erdgas und danach mit Wasserstoff erfolgt, wäre der ökologische Nachteil gering und zeitlich begrenzt. Die damit verbundene Stromproduktion könnte den Stromverbrauch durch die Wärmepumpen decken helfen.
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| − | ====Literatur====
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| − | <References />
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| − | [https://www.semanticscholar.org/paper/Seasonal-Thermal-Energy-Storage%3A-A-Critical-Review-Lanahan-Tabares-Velasco/e3e33a63b36d26113bf1ee266aecc6de228155bb Seasonal Thermal Energy Storage - Critical Review]
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| − | [https://www.waermepumpe-austria.at/newsdetails/kalte-nahwaerme-siedlungen-mit-waermepumpen-beheizen| Beim erneuerbaren Energieprojekt Krieau werden im Viertel Zwei] seit 3 Jahren 2.350 Menschen auf 80.000 m² mit nachhaltiger Wärme und Kälte versorgt. 23.100 Laufmeter Erdwärmesonden dienen als Saisonspeicher und verteilen diese als kalte Nahwärme. Dabei werden jährlich circa 800 Tonnen an CO2 eingespart.
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| − | [https://www.waermepumpe.de/presse/referenzobjekte/bwp-datenbank/?tx_bwprefobjdb_house%5Bdetailid%5D=65&tx_bwprefobjdb_house%5Baction%5D=show&tx_bwprefobjdb_house%5Bcontroller%5D=House#content| WOHNQUARTIER MÄRKISCHE SCHOLLE] Beispiel nachträglicher Einführung kalter Nahwärme mit Saisonspeicherung in Erdwärme.
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| − | [https://www.waermepumpe.de/fileadmin/user_upload/bwp_service/Forum_Waermepumpe/Praesentationen/Vortrag_Stawiarski_Waermetagung_klein.pdf| WÄRMENETZE, SIEDLUNG UND QUARTIERE] Karl-Heinz Stawiarski, Bundesverband Wärmepumpe e.V.. Wärmetagung 2017.
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| − | ** [https://www.researchgate.net/publication/224987427_Der_Erdsonden-Warmespeicher_in_Crailsheim Crailsheim]: 60 Sonden 55m tief 3 m Abstand in 30m Kreis
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| − | ** [https://www.coolheating.eu/images/downloads/3.1-Best-practice-example-Braedstrup-JimLarsen.pdf Braedstrup]: 48 Sonden 45m tief für 1481 Einwohner 39,6 GWh
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