Methodiqua: Wärmewende mit Mehrfachnutzen

Das ACR-Institut AEE INTEC und das Ingenieurbüro ste.p-ZT GmbH haben mit „Methodiqua“ ein Planungs- und Bewertungsinstrument für die Konstruktion von Abdeckungen für Großwasserwärmespeicher entwickelt. Der Fokus liegt auf multifunktionalen Abdeckungen, die nicht nur die Wärme bewahren, sondern vielfältig nutzbar sind – für Parks, Gewächshäuser und Spielplätze zum Beispiel.

Wärme macht rund die Hälfte des Energiebedarfs und der Treibhausgas-Emissionen aus. Großwasserwärmespeicher, die unterirdisch Wärme speichern, sind daher eine Schüsseltechnologie für die Nutzung von erneuerbaren Energien und die Transformation der Nah- und Fernwärme. Sie können überschüssige Abwärme und Wärme aus verschiedenen Quellen speichern. Als Infrastrukturgroßprojekte sind Großwasserwärmespeicher mit einem entsprechenden Investitionsaufwand verbunden. „Unser Projekt Methodiqua soll kleinen und mittleren Unternehmen helfen, diesen Markt für sich zu erschließen, indem wir eine Evaluierungsmethode für verschiedene Konstruktionsweisen von Abdeckungen anbieten. Somit haben die KMU eine bessere Planung und geringere Kosten“, erläutert Wim van Helden, Projektleiter bei AEE INTEC. Methodiqua konzentriert sich auf Abdeckungen, die nicht nur die Wärme dämmen, sondern die zusätzlich noch nutzbar sind. Auf den schwimmenden Abdeckungen ist dann etwa Platz für Spielplätze oder Parks.

a Skizze eines unterirdisches Speichers unter einer Stadt
b Luftaufnahme von einem Großwasserwärmspeicher in Idahoe

„Die Flächen zu nutzen, ist besonders in den Städten wichtig, aber auch eine Herausforderung für die Konstruktion“

Christoph Muser, Geschäftsführer von ste.p-ZT

„Über die Abdeckung eines Wärmespeichers geht am meisten Wärme verloren. Aus diesem Grund ist eine gute Wärmedämmung sehr wichtig für die Effizienz eines Speichers. In diesem Projekt haben wir Lösungen entwickelt, die einerseits die technischen Anforderungen an die Wärmedämmung erfüllen und andererseits eine Nutzbarkeit der Speicherabdeckung während des Betriebs ermöglichen.“ Im Rahmen von Methodiqua wurden neben den Evaluierungstools auch Leichtbaukonstruktionen entwickelt, zwei Patente sind aus der Forschung hervorgegangen: Ein Patent für eine eingetauchte Abdeckung, die eine nutzbare Wasseroberfläche schafft; und ein weiteres Patent für eine schwimmende Abdeckung. „Diese schwimmende Abdeckung ist so ausgebildet, dass sie begangen werden kann und zum Beispiel Gewächshäuser oder Parkanlagen darauf errichtet werden können“, sagt Muser.

Nutzbare Abdeckungen sind unter anderem deshalb so komplex, weil sich der Wasserspiegel je nach Wassertemperatur hebt und senkt. Auch die Materialien unterliegen der Ausdehnung und Kontraktion mit der Temperatur. „Für diese Fragestellungen konnten wir dauerhafte und wartungsfreie Lösungen finden“, so Muser. Das Ingenieur- und Ziviltechnik-Büro ist auf Tiefbauprojekte wie etwa U-Bahnen spezialisiert und fand in AEE INTEC den richtigen Forschungspartner, um neue Bereiche zu erschließen.

„Für die Erreichung der Klimaziele ist es wichtig, die erneuerbaren Energien zu stärken“, sagt Wim van Helden. „Ganz wesentlich dabei sind die Speichertechnologien und in dem Bereich sind wir mit Methodiqua einen ganz wichtigen Schritt vorangekommen.“