In der ersten Phase wird sich das NODES Lab auf die Weiterentwicklung der thermischen Vernetzung fokussieren. Ausgehend von einer einfachen Ring-Topologie wird in einer zweiten Phase die thermische Vernetzung auf mehrere Maschen ausgebaut und zum vollumfänglichen Multi-Energy-Grid erweitert (Infrastrukturen für „Urban Energy Systems“).
Die angewandte Forschung der thermischen Vernetzung richtet sich auf Niedertemperaturnetzwerke mit Systemtemperaturen <25°C aus. Solche Netze werden als bidirektionale Netze betrieben und schliessen sowohl Wärmequellen als auch Wärmesenken mit ein. Im Idealfall gleichen sich die beiden Energieflüsse jederzeit aus. Vorhandene Überschüsse oder Unterdeckungen müssen diese durch Wärmezufuhr ins oder Wärmeentzug aus dem Netz ausgeglichen werden. Alternativ können entstandene Bilanzdefizite auch mittels Speicher ausgeglichen werden (z.B. Erdwärmespeicher).
Einige Niedertemperaturnetzwerke sind heute bereits realisiert (Suurstoffi Areal in Rotkreuz, ETH Campus Hönggerberg, Brig-Glis, Naters und Visp etc.), stellen jedoch die verantwortlichen Planer vor neue und komplexe Fragestellungen für deren Beantwortung ihnen die entsprechenden Werkzeuge fehlen:
- Welches sind die massgebenden Beurteilungskriterien von bi-direktionalen Niedertemperaturnetzen und deren Verbraucher-, Erzeuger-, Verteil- und Speicherkomponenten?
- Wie lassen sich verschiedene Teilnetze miteinander kombinieren (Vermaschung)?
- Welche Regelstrategien für bidirektionale, vermaschte Wärmenetze gewährleisten einen effizienten und robusten Betrieb?
Forschungspartner: BG Ingenieure und Berater AG, EWZ, Brugg Rohrsysteme AG, Hälg & Co AG, Inretis AG, Siemens AG, Debrunner-Acifer AG
