5th generation district heating and cooling systems: A review of existing cases in Europe
Simone Buffa; Marco Cozzini; Matteo D'Antoni; Marco Baratieri; Roberto Fedrizzi · · Renewable and Sustainable Energy Reviews (Elsevier)
Bibliographische Details
- Quellen-ID
- 2019-buffa-5gdhc-review-europe
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Notizen
Peer-reviewed Review (Elsevier *Renewable and Sustainable Energy Reviews*, 2019). Definiert und systematisiert 5th-Generation District Heating and Cooling (5GDHC) / „kalte" bzw. Anergie-Netze: bidirektionale, dezentrale Niedertemperatur-Netze nahe Umgebungs-/Erdreichtemperatur, in denen jedes angeschlossene Gebäude über eine eigene dezentrale Wärmepumpe Heizen UND Kühlen aus demselben Netz bezieht (Prosumer-Prinzip, Wärme-Cross-Sharing zwischen Gebäuden mit Heiz- und Kühlbedarf). Review von 40 realen europäischen Fällen. Kern-Befunde: 5GDHC erschließt Niedertemperatur-Abwärme- und Umweltwärmequellen (Erdreich, Grundwasser, Abwasser, Datacenter-/Industrieabwärme), die für klassische Hochtemperatur-Fernwärme nicht nutzbar sind; die dezentrale Wärmepumpe pro Gebäude ersetzt die zentrale Heizzentrale; Synergie entsteht durch gleichzeitigen Heiz-/Kühlbedarf verschiedener Gebäudetypen am selben Netz und durch saisonale Erd-/Wasserspeicher als Netz-Puffer. Relevanz WFK-1.3.2: liefert die technische Definition, Betriebsmodelle und das Synergie-Prinzip dezentraler Anergie-Netze für nicht-fernwärme-angeschlossene Bestandsquartiere.
Zusammenfassung
Buffa et al. (Eurac Research, Bozen) liefern die kanonische Review zu 5th-Generation District Heating and Cooling (5GDHC), auch „kalte Netze" oder Anergie-Netze genannt. 5GDHC sind dezentrale, bidirektionale Niedertemperatur-Netze, die nahe der Umgebungs-/Erdreichtemperatur (typisch ~10–25 °C) betrieben werden. Jedes angeschlossene Gebäude besitzt eine eigene dezentrale Wärmepumpe und bezieht aus demselben Netz sowohl Heizen als auch Kühlen — Gebäude werden zu „Prosumern", die Wärme einspeisen (aus Kühlung) und entnehmen (für Heizung). Die Review wertet 40 reale europäische Fallbeispiele aus und systematisiert Quellen (Erdreich, Grundwasser, Abwasser, Industrie-/Datacenter- Abwärme), Topologien und Betriebsmodelle.
Daten/Methodik
Literatur- und Fall-Review von 40 implementierten 5GDHC-Netzen in Europa; Klassifikation nach Wärmequelle, Netz-Topologie, Speicher-Integration und Betreibermodell; technische Charakterisierung (Temperaturniveau, dezentrale Wärmepumpen-Integration, bidirektionaler Betrieb).
Befunde
- 5GDHC erschließt Niedertemperatur-Umwelt- und Abwärmequellen (Erdreich, Grundwasser, Abwasser, Datacenter-/Industrie-Abwärme), die Hochtemperatur-Fernwärme nicht nutzen kann.
- Die dezentrale Wärmepumpe je Gebäude ersetzt die zentrale Heizzentrale und erlaubt gebäudeindividuelle Heiz-/Kühl-Vorlauftemperaturen aus einem gemeinsamen Anergie-Netz.
- Synergie-Hebel: Gebäude mit gleichzeitigem Heiz- und Kühlbedarf teilen Wärme über das Netz (Cross-Sharing); saisonale Erd-/Wasserspeicher puffern das Netz und verbinden mehrere Teilnetze.
- 5GDHC eignet sich besonders für dichte, gemischt genutzte Quartiere ohne Anschluss an bestehende Hochtemperatur-Fernwärme.
Bezug zu Wien
Relevant für WFK-1.3.2: liefert die technische Definition, die Wärmequellen-Palette und die Betriebs-/Synergie-Modelle dezentraler Anergie-Netze für dicht bebaute Bestandsquartiere, die nicht an das zentrale Wiener Fernwärmenetz angeschlossen werden. Grenze: europäische Fall-Review ohne Wien-spezifische Standort-/Hydrogeologie-Daten — die Übertragung auf Wiener Quartiere (Grundwasser-/Erdsonden-Eignung, Abwasserwärme-Potenzial) bleibt offene Forschungsaufgabe.
Zitiert in 1 Forschungsfrage
Quelldatei
sources/2019-buffa-5gdhc-review-europe.md
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