Zum Hauptinhalt springen
  1. Projekte/

GOES

·768 Wörter·4 min· ·
Autor:innen
Inhaltsverzeichnis

Das Projekt adressiert zentrale Herausforderungen der Transformation des Energiesystems im Kontext von Dekarbonisierung, Digitalisierung und zunehmender Systemkomplexität. Im Fokus steht die Entwicklung eines standardisierten PBD, der eine effiziente Integration erneuerbarer Energiequellen - insbesondere Geothermie - auf unterschiedlichen Systemebenen ermöglicht.

Durch die Verknüpfung von technologischen, räumlichen und systemischen Ebenen zielt das Projekt darauf ab, skalierbare und übertragbare Lösungen für die Planung und Optimierung nachhaltiger Energiesysteme auf Stadt- und Quartiersebene bereitzustellen.

Factsheet
#

KurzformGOES
TitelGeothermal based Optimized Energy Systems
Laufzeit31.12.2022 – 31.08.2026
Partner:innen8 (alle anzeigen)
ProjektformKofinanziertes Forschungsprojekt
Projektleitung AITNicolas Marx

Überblick
#

Das Projekt entwickelt und validiert ein standardisiertes Framework für PBD, das den Informationsaustausch und die Interoperabilität zwischen verschiedenen Ebenen des Energiesystems verbessert. Ziel ist es, die Integration geothermischer Energiesysteme in bestehende und neue urbane Strukturen zu erleichtern und deren Einsatz effizient zu gestalten.

Im Rahmen des Projekts werden Methoden zur Identifikation geeigneter Standorte, zur Erstellung detaillierter Untergrundmodelle sowie zur Integration von Wärme- und Kältenetzen entwickelt. Die Lösungen werden in mehreren Pilot- und Demonstrationsprojekten in unterschiedlichen Ländern angewendet und getestet.

Darüber hinaus werden die ökologischen und techno-ökonomischen Auswirkungen der entwickelten Ansätze analysiert. Die Ergebnisse tragen zur Entwicklung standardisierter, skalierbarer Lösungen für nachhaltige Energieversorgungssysteme auf Stadt- und Nachbarschaftsebene bei.

Erkenntnisse
#

Plattformbasierte Ansätze ermöglichen integrierte Energiesysteme
#

Die Anwendung eines standardisierten PBD Ansatzes erlaubt die Verknüpfung verschiedener Ebenen des Energiesystems und unterstützt eine ganzheitliche Planung und Optimierung geothermischer Energiesysteme.

Standardisierte Schnittstellen sind zentral für Skalierbarkeit
#

Die Definition klarer Schnittstellen zwischen unterschiedlichen Maßstabsebenen verbessert den Informationsaustausch und ermöglicht eine effiziente Integration von Technologien in bestehende und neue urbane Energiestrukturen.

Geothermie bietet großes Potenzial für urbane Energiesysteme
#

Die Ergebnisse zeigen, dass oberflächennahe Geothermie insbesondere in Kombination mit Wärme- und Kältenetzen ein hohes Potenzial für nachhaltige Energieversorgung auf Stadt- und Quartiersebene bietet.

Multi-Skalen-Modelle verbessern Entscheidungsprozesse
#

Die Nutzung detaillierter Untergrundmodelle und Energiesystemanalysen auf verschiedenen Ebenen ermöglicht fundiertere Entscheidungen bei Planung und Umsetzung von Energiesystemen.

Demonstrationsprojekte bestätigen Übertragbarkeit
#

Die Anwendung des PBD-Ansatzes in mehreren Pilot- und Fallstudien in unterschiedlichen Ländern zeigt die Reproduzierbarkeit und Übertragbarkeit der entwickelten Lösungen.

Ökologische und ökonomische Bewertung ist essenziell
#

Die Analyse der Umweltwirkungen und techno-ökonomischen Aspekte liefert wichtige Erkenntnisse für die Umsetzung klimaneutraler Lösungen im Bereich Heizen und Kühlen.

Tätigkeiten
#

AP1: Unterirdischer Maßstab
Auf unterirdischer Ebene werden standortspezifische Bedingungen sowie thermische Wechselwirkungen mit bestehender Infrastruktur analysiert. Durch den Einsatz multiphysikalischer Simulationen werden Modelle entwickelt, die anschließend vereinfacht, standardisiert und anhand von Pilotstandorten validiert werden.
AP2: Technologie & Gebäudemaßstab
Im zweiten Arbeitspaket werden lokale Energiequellen und -bedarfe analysiert und integriert. Dabei kommen simulationsbasierte Designplattformen sowie maschinelle Lernansätze zum Einsatz, um Heiz- und Kühlbedarfe zu bestimmen und Modelle für Gebäude- und Energiesysteme zu entwickeln.
AP3: Stadt-zu-Stadt-Skala

Lead: AIT

Im Fokus steht die Integration räumlich aufgelöster Modelle für Energiebedarf und -angebot sowie die Entwicklung standardisierter Schnittstellen zwischen verschiedenen Maßstabsebenen. Ziel ist es, den Austausch von Modellen und Entwurfsspezifikationen zu ermöglichen und eine konsistente Systemintegration sicherzustellen.

Darüber hinaus umfasst AP3 die Entwicklung eines KPI-Frameworks zur Bewertung von Entscheidungen im Energiesystemdesign sowie den Einsatz fortschrittlicher Modellierungstechniken zur Identifikation optimaler Energielösungen.

Die Verknüpfung von Stadt- und Quartiersebene ermöglicht eine Rückkopplung im Planungsprozess und unterstützt fundierte Entscheidungen über verschiedene Ebenen hinweg.

AP4: Skalenübergreifende Integration
AP4 verbindet die Ergebnisse der verschiedenen Maßstabsebenen und integriert sie in ein gemeinsames Plattformkonzept. Der Fokus liegt auf der Entwicklung standardisierter Schnittstellen und eines übertragbaren Frameworks zur Anwendung an unterschiedlichen Standorten.
AP5: Implementierung
In diesem Arbeitspaket werden die entwickelten Methoden und Modelle in Pilotprojekten validiert und demonstriert. Dies umfasst Kalibrierung, Anwendung in realen Umgebungen sowie die Ableitung von Best-Practice-Ansätzen.
AP6: Management
Das Management umfasst die Koordination und Überwachung aller Projektaktivitäten. Dazu gehören organisatorische Aufgaben, Fortschrittskontrolle, Datenmanagement sowie die Unterstützung von Wissenstransfer und Zusammenarbeit innerhalb des Konsortiums.

Weiterführende Informationen
#

Veröffentlichungen
#

Publikation
Alessandro Maccarini, Michael Wetter, Davide Varesano, Martin Bloemendal, Alireza Afshari (2023). Low-order aquifer thermal energy storage model for geothermal system simulation

Publikation
Nicolas Marx, Daniel Horak, Johannes Conrad, Bernhard Mayr, Ralf-Roman Schmidt, Edith Haslinger and Ali Hainoun (2024). Techno-Economic Feasibility of District and Individual Heating & Cooling Solutions – A Preliminary Assessment of Selected Case Studies

Journal
Matthias Sulzer, Michael Wetter, Robin Mutschler, Alberto Sangiovanni-Vincentelli (2023). Platform-based design for energy systems

Journal
Florian Barth, Simon Schüppler, Kathrin Menberg, Philipp Blum (2023). Estimating cooling capacities from aerial images using convolutional neural networks

Journal
Daniel Horak, Ali Hainoun, Gernot Stoeglehner (2025). Urban energy system modeling as strategic tool for integrated spatial and energy planning: A multi-node, multi-stage optimization approach, 2025

Projektpartner:innen
#

Hinweis: AIT übernimmt keine Gewähr für die Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität der Angaben. Der vorliegende Beitrag dient lediglich der Information. Daher liegen alle Entscheidungen, welche auf Informationen dieser Website beruhen, einzig und allein im Verantwortungsbereich des Nutzers. AIT haftet insbesondere nicht für unmittelbare, konkrete Schäden oder Folgeschäden oder sonstige Schäden jeglicher Art, die – aus welchem Grund auch immer – im Zusammenhang mit dem indirekten oder direkten Gebrauch der auf dieser Website bereitgestellten Informationen entstehen.