Die Kopplung einer thermischen Solaranlage mit einer Holzheizung an ein Fernwärmenetz (CAD) ermöglicht eine erhebliche Senkung des Brennstoffverbrauchs, wie die Ergebnisse mehrerer früherer Studien gezeigt haben. Das Projekt OptiCADSol hatte zum Ziel, genaue Dimensionierungsregeln festzulegen, optimierte Hydraulikschemata zu entwerfen und geeignete Regelungsstrategien zu entwickeln, um Solarenergie effizient in Biomasseheizwerke zu integrieren, ohne deren Wirkungsgrad oder die Rentabilität des Netzes zu beeinträchtigen. In diesem Zusammenhang wurden mehrere Holz-Solar-Integrationsarchitekturen entworfen und unter TRNSYS modelliert, um ihre Energieeffizienz, Emissionen und Kosten anhand einer Sensitivitätsanalyse einer Reihe repräsentativer Konstruktionsvariablen zu bewerten. Die Simulationen ermöglichten den Vergleich verschiedener Integrationsschemata und Speichervolumina sowie die Analyse des Verhaltens des Solarsystems und seiner Auswirkungen auf den Betrieb der Holzkessel. Die Studie wurde anschliessend um zwei alternative Lösungen erweitert, die Photovoltaik, Wärmepumpe und Biomasse kombinieren, um die Unterschiede in der technischen und wirtschaftlichen Leistung der verschiedenen Ansätze zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination von Holz und Solarthermie im untersuchten Referenzfall den jährlichen Holzverbrauch um mehr als 27 % bei einem Solaranteil von etwa 25 % senken kann, während gleichzeitig die NOx- und Feinstaubemissionen reduziert und die CO-Emissionen der Heizzentrale leicht erhöht werden. Unter den verschiedenen untersuchten Konfigurationen zeichnete sich das Schema der Serienintegration mit dediziertem Solarspeicher durch die beste Solarproduktivität und die niedrigsten Wärmegestehungskosten (LCOH) aus. Mit den derzeit verfügbaren Fördermassnahmen und dem aktuellen Brennstoffpreisniveau wird solarthermische Wärme wettbewerbsfähiger als Wärme aus Biomasse allein und positioniert sich bei Biomasse-Wärmekosten unter 120 CHF/MWh günstig gegenüber Wärmepumpenlösungen. Die Vergleichsstudie zwischen zwei Klimazonen (Ponts-de-Martel und Payerne) ermöglichte es, das Konzept unter günstigeren Bedingungen, aber mit einer geringeren Nachfrage, einer besseren Solarproduktivität und einer stärkeren Verminderung des Holzverbrauchs zu realisieren. Die Auswirkungen der Abschreibungen auf die Investitionen in die verschiedenen Technologien beeinflussen jedoch das wirtschaftliche Potenzial jeder Hybridlösung, sei es Holz-Solarthermie oder Holz mit Luftwärmepumpe und PV. Auf nationaler Ebene würde eine allgemeine Einführung dieser Holz-Solar-Hybridsysteme, die 25 % des Bedarfs der Fernwärmenetze decken, Einsparungen von etwa 700 GWh/Jahr an Holz ermöglichen, was 4,3 % des nutzbaren Potenzials entspricht, und bis 2050 mit dem prognostizierten Wachstum der Netze bis zu 1 TWh/Jahr. All diese Faktoren bestätigen, dass die Holz-Solar-Hybridisierung einen realistischen und leistungsstarken Weg darstellt, um zur Dekarbonisierung der Fernwärme in der Schweiz beizutragen. Es handelt sich um eine Lösung, die tatsächlich in der Lage ist, Energieeffizienz, Reduzierung der lokalen Emissionen und nachhaltige Nutzung der Holzressourcen in Einklang zu bringen.
