Die Planung von kalten Nahwärmenetzen birgt aktuell noch viele Herausforderungen und Forschungsbedarf, vor allem in der Skalierbarkeit der Netze und der angeschlossenen Energieerzeuger und Wärmequellen. Im Rahmen des Projekts GeoWaermeWende wird ein Simulationsmodell als digitales Abbild eines bestehenden kalten Nahwärmenetzes entwickelt und validiert. Dazu wird ein Monitoringkonzept erstellt, das eine umfassende Erhebung maßgeblicher Betriebsparameter an unterschiedlichen Orten des Netzes ermöglicht, und diese in einer Datenbank zusammenfasst und aufbereitet. Mithilfe dieser Messdaten werden einzelne Submodelle validiert, welche die Grundlage für ein ganzheitliches Quartiersmodell aus Gebäuden, Anlagentechnik, Erdwärmesonden, Untergrundprozessen und Wärmenetz bieten. Die Simulation der thermisch gekoppelten Netzkomponenten ermöglicht eine Vielzahl von vielversprechenden Analysen bezüglich der Netzdynamik bei veränderlichen Randbedingungen, sowie der Wechselwirkung des Netzes mit dem Untergrund. Dabei werden sowohl analytische als auch numerische Ansätze verfolgt, sowie verschiedene physikalische Einflüsse wie z.B. Wetterrandbedingungen in einem Multi-Physik-Modell vereint.
Die Berechnungswerkzeuge und alle verteilt vorliegenden, notwendigen Daten werden an zentraler Stelle aggregiert und in einem geothermischen Netzinformationssystem mit georeferenzierten Wärmenetzen und webbasiertem Geoportal zur Nutzerinteraktion zusammengeführt. Auf Basis der daraus gewonnenen Erkenntnisse wird ein Geoinformationssystem (GIS) als Planungsplattform entwickelt, mit dessen Hilfe kalte Nahwärmenetze webbasiert konfiguriert und analysiert werden können. Neben technischen Informationen über das Netz, wie den prognostizierten Speichereffekten im Untergrund oder dem Überschneidungsanteil aus Wärme- und Kältebedarfen, ermöglicht das Planungstool Analysen, iterative Sondenauslegung und Systemvergleiche anhand ökonomischer und ökologischer Bewertungsparameter.
Zur technischen Demonstration und Miteinbeziehung der Öffentlichkeit wird eine Augmented-Reality-App entwickelt, welche das kalte Nahwärmenetz am Projektstandort visualisiert und Grundlagenwissen zu verschiedenen Themen der Wärmewende liefert.