Heat Harvest - Ernte von urbaner solarer Abwärme von Gebäuden und Oberflächen zur Vermeidung der sommerlichen Überhitzung in Städten
Zur Vermeidung urbaner Hitzeinseln werden vielerorts schon Begrünungsmaßnahmen sowie Grün- und/oder Wasserflächen propagiert und eingesetzt. Der Einsatz dieser Lösungen ist allerdings nicht immer ausreichend bzw. genehmigungsfähig oder erwünscht, wie z.B. bei Altbauten, historischen oder denkmalgeschützten Gebäuden. Eine einfache, unsichtbare und saisonal betriebene Lösung ist die „Ernte“ solarer urbaner Überschusswärme von Gebäudeoberflächen, Gehwegen, Straßen und Plätzen durch flach verlegte Absorberleitungen, welche danach in Erdsondenspeicher zur späteren Verwendung als Wärmequelle zur Gebäudeheizung eingebracht wird. Da Temperaturen in urbanen Oberflächen aber teilweise sehr hoch sind (bis zu 50 °C) und diese nicht ohne weiteres in Erdsondenfelder eingebracht werden können, sind gängige Berechnungen und Simulationen nicht ausreichend, um das thermische Verhalten des Untergrunds im sensiblen dicht verbauten urbanen Raum mit viel Flächenkonkurrenz genau vorherzusagen.
Übliche Berechnungs- und Simulationsmethoden für die Auslegung von Erdsondenfeldern stoßen bei den Bedingungen, wie sie in stark aufgeheizten innerstädtischen Flächen auftreten an ihre Grenzen bzw. sind Simulationen mit höheren Temperaturen nicht ohne weiteres möglich. Die Untergrundtemperaturen einer Stadt sind durch Bebauung und Nutzung ohnehin schon gegenüber den klimatisch bedingten Temperaturen erhöht. Eine Einbringung von Abwärme zur saisonalen Speicherung und die Integration von Wärmepumpen ist daher sehr sensibel zu behandeln und muss sich unbedingt auf verlässliche und genaue Zahlen und Berechnungen stützen.
Vor einem angestrebten Pilotprojekt, das von der Stadt Wien MA 20 Energieplanung unterstützt wird, muss daher noch eine Vielzahl technischer Fragen geklärt werden. Das Ziel des Projekts Heat Harvest ist es, umfassende Untersuchungen des thermischen Verhaltens des Untergrunds bei Eintragung solarer urbaner Abwärme in einem Großtestfeld auf einem Freigelände und begleitenden Laborexperimenten sowie Simulationen unter verschiedenen Voraussetzungen durchzuführen. Damit können zielgerichtet die passenden Rahmenbedingungen für die Ernte von solarer Abwärme im urbanen Raum ausgelotet werden, um den Ansatz später in ein größeres kooperatives Forschungsvorhaben einzubetten.
Projektstart
Juni 2019
Projektdauer
18 Monate
Projektpartner
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Förderschiene
Das Projekt wurde im Rahmen der „Stadt der Zukunft“ durchgeführt. „Stadt der Zukunft" ist ein Forschungs- und Technologieprogramm des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität Innovation und Technologie. Es wird im Auftrag des BMK von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gemeinsam mit der Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH (AWS) und der Österreichischen Gesellschaft für Umwelt und Technik (ÖGUT) abgewickelt.
