ScaleUp: Nachhaltige Wärme für Wien

Bei den Anstrengungen, bis 2040 klimaneutral zu werden, spielt Fernwärme in Wien eine Schlüsselrolle. Innovative Technologien werden dafür sorgen, dass die Häuser der Wienerinnen und Wiener auch an kalten Wintertagen warm bleiben – ganz ohne fossile Energie.

Bis 2040 sollen 56 Prozent des Wiener Wärmebedarfs über Fernwärme gedeckt werden. Derzeit erfolgt die Fernwärmeerzeugung noch primär über Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK). Dementsprechend liegt der Anteil von solchen Anlagen an der Fernwärmeproduktion bei 52 Prozent, bis 2040 soll er aber auf 13 Prozent sinken und sukzessive auf den Betrieb mit grünen Gasen umgestellt werden. 2040 ist das Erreichen von Nullemissionen geplant. Auch der Anteil der Heizkraftwerke wird in den kommenden Jahren im Zuge der Energiewende zurückgehen.

Speicher für nachhaltige Wärme

Um die bisher von KWK-Anlagen und Heizkraftwerken erzeugte Wärme zu ersetzen, setzt Wien Energie stark auf Tiefengeothermie und Großwärmepumpen. In Zukunft werden diese beiden Technologien mehr als die Hälfte der Wiener Fernwärme produzieren. Damit das Konzept einer klimaneutralen Wärmeversorgung für Wien aufgeht, ist es allerdings nötig, die überschüssige Wärme aus den Sommermonaten in saisonalen Großwärmespeichern zwischenzuspeichern, um sie in den Wintermonaten nutzen zu können. Ein vielversprechender Weg dafür sind Erdbeckenspeicher.

Ein frühes Forschungsprojekt zu dieser Technologie wurde in Wien bereits 2021 abgeschlossen. Anschließend wurden unter dem Namen „ScaleUp“ eine Konzeptionierung und eine Vorstudie auf einen konkreten Standort der Wien Energie angewendet.

2023 entstand daraus schließlich ein Folge-FFG-Forschungsprojekt, ebenfalls mit dem Namen „ScaleUp“. In diesem Projekt wird unter der Federführung von Wien Energie mit den Projektpartnern PORR, GeoSphere Austria, AEE Intec und ste.p der Weg für die Realisierung einer 40.000m³ großen Pilotanlage geebnet. Das Projekt wird vom Klima- und Energiefonds im Rahmen der Ausschreibung „Vorzeigeregion Energie“ gefördert, zu den weiteren Fördergebern gehören die EIB (European Investment Bank) und die Europäische Union, begleitet wird das Projekt vom Green Energy Lab.

Besondere Herausforderungen im urbanen Raum

Die Ziele von ScaleUp sind ambitioniert. Das Projekt will Erdbeckenspeicher so entwickeln, dass die Deckeloberfläche benutzt werden kann und die Speicher gut in eine urbane Umgebung integriert werden können. Damit das gespeicherte Wasser keine Wärme an das Erdreich und das Grundwasser abgibt und der Wirkungsgrad hoch bleibt, werden unter anderem neuartige Materialien für den Wandaufbau und die Dämmung getestet.

Zusätzlich werden die Aspekte der Systemintegration eines solchen Speichers in das Fernwärmenetz beleuchtet. Dazu gehört ein Monitoringkonzept für die Anlage selbst, aber auch für andere umweltrelevante und geologische Aspekte. Bis 2029 soll die Pilotanlage am Standort Donaustadt errichtet sein.

Erdbeckenspeicher als Schlüsseltechnologie

Im Rahmen des Projekts werden überdies Prozesse entwickelt, die es ermöglichen, Pilotanlagen wie jene in der Donaustadt hochzuskalieren, sodass langfristig saisonale Speicher mit einer Größe von mehreren 100.000m³ gebaut werden können.

Ebenso Teil des Projekts ist eine Analyse, die die betriebliche, wirtschaftliche und ökologische Relevanz von Erdbeckenspeichern sowie anderen erneuerbaren Energietechnologien im Gesamtportfolio von Fernwärmeerzeugern simuliert und bewertet. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen einen Grundstein für die erneuerbare Wärmeversorgung in urbanen Ballungsräumen legen und dazu beitragen, dass Erdbeckenspeicher zu einer Schlüsseltechnologie im Rahmen der Wärmewende werden.

Das Projekt ScaleUp wird im Rahmen der Forschungsinitiative Green Energy Lab durchgeführt und von den Fördergebern Klima- und Energiefonds, der Europäischen Union und European Investment Bank (EIB) unterstützt.

Autor:innen: DI Lisa Sophie Weginger, DI Marieluise Pöschko-Reinweber, DI Dr. Rusbeh Rezania – Wien Energie