BINE

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Wärmenetze bieten eine hervorragende Möglichkeit, erneuerbare Energien in die allgemeine Wärmeversorgung zu integrieren, wodurch CO₂-Emissionen und andere Umweltbelastungen reduziert werden. Derzeit werden jedoch viele lokal verfügbare Wärmequellen nicht genutzt. Zudem gibt es beim Betrieb solcher Netze mehrere Probleme; so ist beispielsweise der Sommerbetrieb fast immer ein Verlustgeschäft. Auch die Steuerung von Wärmenetzen erfolgt in der Regel auf recht einfache Weise, wodurch das Potenzial nicht voll ausgeschöpft wird (z. B. durch die angemessene Einbeziehung der Wärmespeicherkapazität des Netzes selbst). Wenn ein Netz an seine Kapazitätsgrenze stößt, ist eine konventionelle Erweiterung in der Regel mit enormem Aufwand verbunden.

Daher ist es erstrebenswert, alle lokal verfügbaren erneuerbaren Wärmequellen (Solarthermieanlagen, Biomassekessel, Abwärme aus Abfällen, die mithilfe von Wärmepumpen wiederverwertet werden kann) zu integrieren und insbesondere die dezentrale Wärmeeinspeisung voranzutreiben. Diese Einspeisung kann das Netz entlasten; verlustbringende Betriebsarten lassen sich durch intelligente dezentrale Lösungen vermeiden. Gleichzeitig lassen sich Emissionen reduzieren, da bei integrierten Biomassekesseln der Teillastbetrieb sowie häufiges Ein- und Ausschalten entfallen.

Um diese Entwicklung voranzutreiben, wird das Konzept des „Heat-Prosumers“ (Erzeuger-Verbraucher, d. h. die Einbindung von Gebäuden, die zu bestimmten Zeiten Wärme ins Netz einspeisen und zu anderen Zeiten Wärme daraus beziehen), das bereits in einem Vorprojekt behandelt wurde, genauer untersucht und weiterentwickelt.

Diese Entwicklung wird Aspekte der Wärmetechnik, Hydraulik, Regelungstechnik, Ökologie und Ökonomie umfassen und diese in einem ganzheitlichen Ansatz behandeln. Der Schwerpunkt liegt dabei eindeutig auf der Nutzung erneuerbarer Energien, auch wenn die Konzepte auf Wärme aus beliebigen Quellen übertragen werden können. Für diese Untersuchungen werden technische Berechnungen, Modellentwicklung, die Auslegung von Regelgeräten, Simulationsstudien und Experimente mit verschiedenen Wärmequellen in einem ausgewählten Testnetz herangezogen.

Zur Weiterentwicklung und Bewertung des Geschäftsmodells werden zudem Ansätze aus der Spieltheorie, insbesondere im Kontext von Multi-Agenten-Modellen, herangezogen.

Zu den wärmetechnischen Ergebnissen gehören ein Kriterienkatalog für alle untersuchten Wärmequellen sowie eine Bewertung ihrer Nutzung in bidirektionalen Netzen. Als weiteres Ergebnis wird ein Konzept für eine robuste und effiziente Regelungsstrategie zur Integration von Prosumern vorliegen. Darüber hinaus wird ein Geschäftsmodell vorliegen, das durch Simulationsstudien optimiert und durch den Vergleich mit anderen Ansätzen bewertet wurde.

http://www.aee-now.at/cms/fileadmin/downloads/projekte/bine/Bine%20Leitfaden.pdf

contact: andreas.leitner(at)boku.ac.at