«PeaknCool4District – Erneuerbare Spitzenlast und Kühlung für Wärmenetze»

Das Konzept: Dreifachnutzung von Erdwärmesonden

Dezentrale, erdgekoppelte Wärmepumpen werden direkt bei Gebäuden installiert. Im Winter decken sie die Lastspitzen im Wärmenetz ab, wodurch die fossilen Kessel und entlastet und allfällige Netzkapazitätsgrenzen überwunden werden können. Im Sommer produzieren dieselben Anlagen Klimakälte. Die dabei entstehende Abwärme regeneriert das Erdreich oder speist die Energie ins Netz zurück. Da die Erdwärmesonden im Winter verhältnismässig wenig Energie liefern müssen, können sie signifikant kleiner dimensioniert werden als in einer monovalenten Auslegung, wie schon in den Projekten HP-Source und RenoSource (Verlinkung auf die entsprechenden Projektwebites) gezeigt werden konnte. 

Das Projekt untersucht diese Anwendung anhand von drei Fallstudien mit unterschiedlichem Fokus:

1. Im Spital Thusis wird die optimale Auslegung der Erdwärmesonden und deren Integration in die technischen Anlagen des Spitals untersucht, welches an einen bestehenden Holz-Wärmeverbund angeschlossen ist. Die Simulationen zeigen, dass der Kältebedarf und ein relevanter Teil des Wärme-Spitzenbedarfs mit wenigen Erdwärmesonden gedeckt werden können. Zusätzlich kann der Wärmebedarf im Sommer vollständig aus dem Erdreich gedeckt werden, was den Holzverbrauch zusätzlich vermindert.
2. Für ein neu geplantes Fernwärmenetz in Wallisellen wird analysiert, wie sich bestehende Erdwärmesondenfelder nach dem PeaknCool-Prinzip integrieren lassen, um die Spitzenlastkessel fast vollständig zu ersetzen.
3. Für die Fernwärme der Stadt Zürich wird untersucht, ob sich das PeaknCool-Konzept durch die Nutzung von Rezirkulationsbrunnen auch auf Grundwasser als Quelle übertragen lässt. Die Simulationen zeigen, dass sich damit eine saisonale Speicherung realisieren lässt, welche auch eine grosse Resilienz gegen Übernutzung zeigt.