Smart energy systems and the 4th generation of district heating : an analysis of current strengths, weaknesses, opportunities and threats

Die vorliegende Arbeit behandelt die 4. Generation der Fernwärme (4GDH), ein Konzept, das die Weiterentwicklung von derzeitigen Fernwärmenetzen beinhaltet. Gekennzeichnet durch Charakteristika wie die Nutzung eines hohen Anteils von erneuerbaren Energiequellen, die Kopplung mit anderen Sektoren (z.B. dem Elektrizitätssektor) und die Ausschöpfung von Vorteilen von niedrigeren Vor- und Rücklauftemperaturen, hat 4GDH das Potential eine Schlüsselrolle in zukünftigen nachhaltigen und effizienten Energiesystemen (intelligenten Energiesystemen) einzunehmen. In dieser Arbeit wurde eine Kombination aus qualitativen und quantitativen Forschungsmethoden angewandt, um die wichtigsten internen und externen Faktoren zu bestimmen, die diese Technologie sowohl positiv als auch negativ beeinflussen. Genauer gesagt wurden die Einschätzungen von Personen aus verschiedenen Expertengruppen eingeholt. Die Ergebnisse zeigen, dass positive Faktoren nämlich Stärken und Chancen als wichtiger erachtet werden als die korrespondierenden negativen Faktoren, also Schwächen und Risiken. Als Faktoren mit der höchsten relativen Wichtigkeit wurden die Eignung von 4GDH als übergreifende Marke, die Überlegungen über die Weiterentwicklung von Fernwärmenetzen bündelt und stimuliert, sowie eine erhöhte Wertschöpfung innerhalb der einzelnen Volkswirtschaften durch die Nutzung von lokalen, erneuerbaren Ressourcen genannt.Darüber hinaus stimmten die befragten Experten darin überein, dass eine Weiterentwicklung von gesetzlichen Rahmenbedingungen im Zusammenhang mit 4GDH notwendig und wünschenswert ist.This thesis deals with the 4th generation of district heating (4GDH) which is a concept promoting the further development of current district heating systems. With its characteristics such as the use of a high degree of renewable energy sources, the connection to other sectors such as the electricity sector and the exploitation of benefits of lower supply and return temperatures, 4GDH has the potential to play a key role in future sustainable and efficient Smart Energy Systems. In this thesis, a combination of qualitative and quantitative research methods is applied in order to assess the most important internal and external factors that influence this technology both positively and negatively. More specifically, estimations of members of different expert groups were obtained.Results show that positive factors, i.e. strengths and opportunities are considered to be more important compared to their negative counterparts, weaknesses and threats. Among the factors that were weighted with the highest relative importance were the ability of 4GDH to serve as a label bundling and stimulating considerations about the further development of district heating systems and the increased value creation within the national economy through the inclusion of local, renewable energy sources.Moreover, the interviewed experts agreed that regulatory frameworks in the context of 4GDH have to be further developed.submitted by Fabian Kuttin, BScZusammenfassungen in Deutsch und EnglischKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2019(VLID)440341

District Heating Systems: An Analysis of Strengths, Weaknesses, Opportunities, and Threats of the 4GDH

Fourth-generation district heating networks (4GDH) can play a special role in the efficient and climate-friendly use of energy. In this study, we have examined the strengths, weaknesses, opportunities, and threats (SWOT) of this innovative technology. Using a combination of qualitative and quantitative research methods, we assessed the SWOT-factors in terms of their importance. Among the factors that were weighted with the highest relative importance were the ability of 4GDH to serve as a label bundling and stimulating considerations with respect to the further development of district heating systems and the increased value creation within the national economy through the inclusion of local, renewable energy sources. Moreover, the interviewed experts agreed that regulatory frameworks in the context of 4GDH have to be further developed