Verbundvorhaben: EnEff:Wärme: EMSiQ - Sektorenübergreifendes Energiemanagement im intelligenten Bestandsquartier - Teilvorhaben: Konzipierung und Realisierung neuartiger Algorithmen und Methoden für ein Hardware-minimales Quartier-Energiemanagementsystem
Zeitraum
2024-11-01 – 2028-10-31
Bewilligte Summe
1.863.390,79 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN3106A
Leistungsplansystematik
Örtliche Versorgungskonzepte [EA2113]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)
Förderprogramm
Energie
Im Verbundprojekt EMSiQ wird die Nachrüstung von Bestandswohnquartieren mit einer nachhaltigen, dezentralen Versorgungsinfrastruktur für elektrische Energie und Wärme demonstriert. Eine Kombination aus Erneuerbare-Energien-Anlagen und Speichern wird als Mikro-Strom-Wärme-Netz in das Quartier integriert und durch ein sensorminimales, skalierbares, adaptives Quartier-Energiemanagementsystem (QEMS) geführt und geregelt. Unter Ausnutzung der Freiheitsgrade einer Sektorenkopplung vor Ort, die neben Strom und Wärme auch Elektromobilität berücksichtigt, und einer Flexibilisierung des Bedarfs sorgt das QEMS für eine Optimierung der Energieflüsse im gesamten Quartier und damit schließlich für eine Steigerung der Effizienz. Dabei wird gleichzeitig der Komfort der Bewohnerinnen und Bewohner erhöht und eine CO2-Emissionsminimierung erreicht. Die Aggregation von Leistungen der Versorgungs- und Speicheranlagen sowie von Flexibilitäten im Quartier wird zum einen ein netzfreundliches Verhalten ermöglichen. Zum anderen wird das Quartier in die Lage versetzt, aktiv netzstützende Dienstleistungen anzubieten oder an einem virtuellen Kraftwerk teilzunehmen, wodurch neue Geschäftsmodelle entstehen. Die Demonstration wird in einem aktuell mit Gaszentralheizungen ausgestatteten Bochumer Wohnquartier erfolgen, das in den 50er-Jahren erbaut wurde. In diesem Teilvorhaben liegt der Fokus auf dem QEMS. Dafür werden zum einen adaptive Regelungsalgorithmen entwickelt. Zum anderen wird ein Digitaler Zwilling entwickelt, der sowohl die Gebäude- als auch die Quartiersebene abbildet. Der digitale Zwilling ermöglicht eine Schätzung und Abbildung der relevanten Betriebs- und Zustandsgrößen für das optimierende Energiemanagement mit minimalem Sensoraufwand, wodurch Installationskosten eingespart werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die wissenschaftliche Analyse der bei der Demonstration erfassten Messdaten.