Die Dekarbonisierung von Fernwärmenetzen stellt einen zentralen Baustein der Wär­mewende in dicht besiedelten Gebieten dar. In Anbetracht der fortschreitenden Digi­talisierung und wachsender Bedeutung von künstlicher Intelligenz steigt gleichzeitig der Bedarf an Rechenzentrums-Infrastruktur. Das damit verbundene Potenzial nutzbarer Abwärme stellt neben dem Einsatz erneuerbarer Energien eine Möglichkeit dar, Treibhausgas-Emissionen beim Betrieb von Wärmenetzen zu vermeiden.
Die vorliegende Diplomarbeit erweitert die von der SachsenEnergie AG und GESA mbH im Transformationsplan entwickelten Szenarien für die Dekarbonisierung des Fern­wärmenetzes der Gemeinde Königswartha (Sachsen) . Die darin beschriebenen Varianten für eine emissionsarme Wärmeversorgung enthalten folgende Technologien: Solarther­mieanlage , Sole-Wasser-Wärmepumpe, Holzhackschnitzelfeuerung und Biomethankessel. Die Erweiterung der Varianten um die Abwärmenutzung ausgewählter Rechenzenten in Containerbauweise dient der Entwicklung zusätzlicher Lösungsvorschläge . Diese werden für die Szenarien 2026, 2035 und 2045 im Hinblick auf minimale Gesamtkosten und minimale Treibhausgas-Emissionen opt imiert . Das an der TU Dresden entwickelte Optimierungsframework flixOpt dient dabei als Simulationsumgebung.
Sowohl bei den Varianten des Transformationsplans als auch bei der im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelten Varianten der Erweiterung stellt die Sole-Wasser­-Wärmepumpe den wichtigsten Wärmeerzeuger dar. Die Integration der Abwärmenutzung des Rechenzentrum-Containers sorgt für eine Einsparung bei der durch andere Wärme­erzeuger bereitzustellenden Energie und ermöglicht es, deren Nennleistung kleiner zu dimensionieren.