Herausforderung / Ziel
Fernkältesysteme sind in Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte und hohem Kühlbedarf sehr vorteilhaft. Neben Wohngebäuden gibt es auch viele Unternehmen und Einkaufszentren, die alle Kühlung benötigen.
Allein in Tartu hat Fortum ca. 800 Geschäftskunden und 75.000 Privatkunden, die an die Fernwärme angeschlossen sind und die die Möglichkeit hätten, von der Fernkälte zu profitieren, wenn ein entsprechendes Netz eingerichtet würde.
Lösung
Derzeit basiert das Heizsystem der Plattenbauten im Pilotgebiet auf Fernwärmenetzen mit Wärmetauschern in den Kesselräumen. Heißes Wasser wird vor Ort mit einzelnen Heizkesseln erzeugt, die Strom verbrauchen. Das neue Fernkältesystem, das in ca. 22 Pilotgebäuden installiert werden soll, wird die Restwärme zur Wassererzeugung nutzen, die über das bestehende Fernwärmenetz zugeführt wird. Genauer gesagt basiert dieses System auf einer Wärmepumpe, die im Rücklauf des Fernkältesystems installiert wird und mit Hilfe der Restwärme aus der Kühlung Wärme für das Fernwärmesystem erzeugt.
Das Fernkältesystem wird kostenlose Sonnenenergie aus PV-Paneelen nutzen, um einen Teil des Energiebedarfs des Kühlsystems zu decken. So wird die Nutzung fossiler elektrischer Energie für die Erzeugung von Warmwasser mit elektrischen Heizkesseln durch Restwärme und Elektrizität aus PV-Paneelen ersetzt. Die Lösung wird die Nachfrage der Verbraucher nach thermischem Innenraumkomfort und Brauchwarmwasser erfüllen und gleichzeitig eine hohe Energieeffizienz und einen hohen Anteil an erneuerbarer Energie gewährleisten. Das Pilotprojekt dieses Fernkältesystems wird von einer detaillierten Überwachungsanwendung begleitet (siehe mehr unter IKT-Lösungen), die auf intelligenten Zählern basiert, die Echtzeitdaten über den Energieverbrauch sammeln und so die Wirksamkeit der Lösung demonstrieren.
Die Bauarbeiten für die Fernkälteanlage und das Fernkältenetz von Fortum Tartu wurden im Mai 2016 abgeschlossen. Der erste Kunde, der sich an das Netz angeschlossen hat, war ein Einkaufszentrum. Die Anlage befindet sich direkt am Fluss Emajõgi, was den Einsatz von flussgekühlten Kältemaschinen ermöglicht, die Teil der leistungsstarken Produktionslösung sind. Das Wasser des Flusses wird von Oktober bis April zur kostenlosen Kühlung verwendet. Derzeit ist das Fernkältenetz von Tartu 1,6 Kilometer lang. Das Fernkälteprojekt wird den Strombedarf im Vergleich zu lokalen Kühllösungen jährlich um 70% senken. Der geringere Stromverbrauch kommt der Umwelt zugute, da die CO2-Emissionen um 70%, d.h. um 6.000 Tonnen pro Jahr, reduziert werden. Der Fernkälteplan reduziert den Einsatz von Primärenergie um mehr als das Dreifache.
Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger
Die Information der Bewohner des Pilotgebiets über die Renovierungsarbeiten und die Erörterung etwaiger Probleme mit ihnen war ein entscheidender Teil des Planungs- und Umsetzungsprozesses. Um die Beteiligung und das Interesse an dem Projekt zu fördern, wurden verschiedene Maßnahmen ergriffen, darunter regelmäßige Informationstreffen, technische Konsultationen und Forumsdiskussionen
Funktionsweise
reuse waste heat from district cooling circuit for the district heating circuit
generate electricity from Solar PVs to power the Heat pump unit
supply cooling water to the neighborhood
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