In dieser Veröffentlichung untersuchen wir die Integration verschiedener Energietechnologien in Fernwärmesysteme mit Erdwärmesondenspeichern (BTES), um ihre Umweltauswirkungen und wirtschaftliche Durchführbarkeit zu bewerten. Wir haben eine umfassende Lebenszyklusanalyse (LCA) durchgeführt, um die Treibhausgasemissionen und den Energiebedarf in verschiedenen Szenarien, die kombinierte Wärme- und Stromerzeugung (CHP) und solarthermische Kollektoren (STC) umfassen, zu evaluieren.

Unsere Simulationsstudie basiert auf einem faktoriellen Versuchsplan, der 9.241 verschiedene Systemkonfigurationen beinhaltet, um Pareto-effiziente Designs zu identifizieren – solche, die sowohl die Kosten als auch die Umweltleistung optimieren. Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt hauptsächlich auf dem globalen Erwärmungspotenzial (GWP) dieser Systeme, obwohl wir auch die kumulierte Energienachfrage (CED) für eine gründliche Bewertung berücksichtigt haben.

In städtischen Gebieten werden bis 2050 voraussichtlich mehr als 80 % der europäischen Bevölkerung leben. Dies macht effiziente Fernwärmesysteme entscheidend für ein nachhaltiges städtisches Energiemanagement. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass die Integration von mitteltiefen BTES-Systemen in Fernwärmenetzen bedeutende Vorteile unter verschiedenen wirtschaftlichen und umweltbezogenen Bedingungen bieten kann.

Zusammenfassend betonen wir die Bedeutung dieser Technologien für die Bereitstellung effizienter und nachhaltiger Heizlösungen, die gleichzeitig die Treibhausgasemissionen in städtischen Umgebungen mindern können.

Erschienen in: Welsch B., Göllner-Völer L., Schulte D.O., Bär K., Schebek L. und Sass I. (2018): Environmental and economic assessment of borehole thermal energy storage in district heating systems. Applied Energy, v. 216: p.73-90.