Description: Das Projekt "Teilvorhaben: Simulation und Optimierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Ingolstadt, Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) durchgeführt. Wärmenetze bieten die Möglichkeit, regenerative Energien und Kraft-Wärme-Kopplung in den Wohnbaubestand zu integrieren und durch Vermeidung fossiler Heizsysteme CO2-Emissionen zu senken. Bisher kommen in Nahwärmenetzen im ländlichen Raum vorrangig Biogas und Holzhackschnitzel als Energieträger zum Einsatz. Aufgrund sich verknappender Ressourcen und steigender Brennstoffpreise ist deren Ausbaubarkeit jedoch begrenzt. Im Bereich der elektrischen Energieerzeugung steigt der Anteil Erneuerbarer Energien (EE) durch Wind und Sonne, was zu einer fluktuierenden Stromerzeugung und daher stark schwankenden Residuallasten führt. Nahwärmenetze, in denen gleichzeitig stromerzeugende (Blockheizkraftwerk) und stromabnehmende Aggregate (Heizstab, Wärmepumpe) eingesetzt werden, bieten die Möglichkeit der intelligenten Sektorkopplung zwischen Strom- und Wärmenetz. Hierbei kann die Speicherfähigkeit des Wärmenetzes genutzt werden, um Residuallasten im Stromnetz auszugleichen. Das Nahwärmenetz in Dollnstein, welches mit variablen Netztemperaturen betrieben wird, wurde bereits 2014 gebaut und ist das erste dieser Art. Die Kombination von zentralen und dezentralen Wärmeerzeugern ermöglicht den Betrieb mit variablen Netztemperaturen. Hierzu gehören verschiedene Komponenten, die für die Kopplung zwischen Strom- und Wärmenetz genutzt werden können und bei intelligenter Regelung zu Synergieeffekten zwischen den Netzen führen. Für die Bereitstellung von Wärme stehen in einem zentralen Heizhaus ein BHKW sowie eine Großwärmepumpe zur Verfügung, gleichzeitig kommen in den Hausübergabestationen Kleinst-Wärmepumpen zum Einsatz, die das Wärmenetz als Quelle nutzen. Auf diese Weise kann die Temperatur im Wärmenetz im Sommer auf unter 30 °C abgesenkt werden und die Wärmeverluste, welche wesentlich von der Temperaturdifferenz zwischen Fluid und Umgebungstemperatur abhängen, reduziert werden. Im Rahmen des Projekts NATAR wird dieses Wärmenetz sowohl messtechnisch als auch simulativ detailliert untersucht und verschiedene Möglichkeiten der Betriebsoptimierung analysiert. Die Kernforschungsfrage ist hierbei, wie Energiesysteme im ländlichen Raum effizienter gestaltet werden können. Mit dem Fokus auf der Sektorkopplung von Wärme und elektrischer Energie werden Möglichkeiten zur Entwicklung intelligenter Energiesysteme aufgezeigt. Die Auswertung von Messdaten und Simulationsergebnissen ermöglicht eine fundierte Aussage über die durch die Sommerabsenkung der Netztemperatur erreichte Energieeinsparung. Eine begleitende ökonomische Bewertung widmet sich der Fragestellung, inwiefern trotz kapitalintensiven Anlagentechnik ein wirtschaftlicher Vorteil durch die Energieeinsparung erzielt werden kann. Die Regelung der Anlagen wird abhängig von den Anforderungen des Stromnetzes und unter Einbeziehung des Regelverhaltens der Komponenten optimiert. Wichtig hierbei sind in diesem Zusammenhang Prognosen bzgl. der Wärmeabnahme, der solartherm. Wärmeerzeugung sowie den Speicherfüllständen.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Hackschnitzel ? Biogas ? Intelligentes Stromnetz ? Windstrom ? Stromnetz ? Nahwärmeversorgung ? Synergistische Wirkung ? Blockheizkraftwerk ? Solarthermie ? Residuallast ? Kraft-Wärme-Kopplung ? Temperaturabhängigkeit ? Wärmeversorgung ? Wind ? Wohngebäude ? Dezentrale Energieversorgung ? Elektrizität ? Energieversorgungsnetz ? Anlagenoptimierung ? Energieträger ? Erneuerbare Energie ? Messtechnik ? Regeltechnik ? Sommer ? Verfahrenskombination ? Prognose ? Wärme ? Wärmeerzeugung ? Wärmepumpe ? Gebäudetechnik ? CO2-Minderung ? Brennstoffpreis ? Stromerzeugung ? Lastmanagement ? Simulation ? Kühlung ? MSR-Technik ? Messdaten ? Minderungspotenzial ? Angewandte Wissenschaft ? Ökonomische Bewertung ? Anteil erneuerbarer Energien ? Energiebedarf ? Energieeinsparung ? Energiequelle ? Energiesystem ? Gebäudebestand ? Anlagenüberwachung ? Heizung ? Wirtschaftliche Aspekte ? Ländlicher Raum ? Effizienzsteigerung ? Energiespeicherung ? Betriebsparameter ? Fluktuierende Elektrizitätseinspeisung ? Optimieren der Fahrweise ? Speicherkapazität [Energiespeicherung] ? Wärmeverlust ? Anlagentechnik ? Dollnstein ?
Region: Bayern
Bounding box: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2017-01-01 - 2019-12-31
Webseite zum Förderprojekt
https://www.tib.eu/de/filter/?repno=03ET1425A (Webseite)Accessed 1 times.