Herzstück des Projekts ist ein Erdsondenfeld, das saisonal als Kältespeicher dient. 30 bis 40 Erdsonden, die bis zu 100 Meter tief verlegt werden, speichern überschüssige Kälte im Winter und geben sie bei Bedarf im Sommer ab. Die Speicherkapazität des Erdsondenfelds beläuft sich auf 386 GWh. Die smarte Steuerung ermöglicht eine flexible Nutzung der gespeicherten Energie: Die Sonden können je nach Bedarf parallel, seriell oder zonenweise betrieben werden, um stets eine optimale Leistung zu gewährleisten. Diese innovative Verschaltung maximiert die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf und sorgt so für einen effizienten Betrieb, berichte die Projektpartner.
Spitzenbedarf von bis zu 550 kW kann dank Erdsondenfeld effizient gedeckt werden
Am Standort Bochum nutzt Voltavision die Technologie in seinen energieintensiven Prüflaboren, die Batterien und Module für die Elektromobilität testen. Aktuell liegt der Kältebedarf der Anlage bei 2,6 GWh pro Jahr. Dank des Erdsondenfelds könne der Spitzenbedarf von bis zu 550 kW effizient gedeckt werden. Neben Energieeinsparungen von bis zu 70 Prozent reduziert das System den CO₂-Fußabdruck erheblich. „Mit dieser Anlage machen wir einen großen Schritt Richtung Klimaneutralität und nachhaltiger Energiesysteme“, sagt Lore Mall, Projektleiterin bei Voltavision.
Das System bringt weitere Vorteile: Es entkoppelt Kälteerzeugung und -verbrauch räumlich und zeitlich, reduziert Lastspitzen und minimiert die Abhängigkeit von stromintensiver Kompressionskühlung. Die Rückkühler laufen kontinuierlich und nutzen Nacht- und Winterkälte zur Regeneration des Speichers. Damit kann das System auch unter zunehmend heißen Sommerbedingungen zuverlässig arbeiten.
Das Fraunhofer IEG entwickelt im Rahmen des Projekts auch einen digitalen Zwilling der Anlage. Dieses Modell ermöglicht eine detaillierte Simulation und Optimierung des Betriebs und dient als Grundlage für zukünftige Anwendungen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen auf andere Branchen und Anwendungen übertragbar sein, von der Gebäudeklimatisierung bis zur Prozesskühlung.