2022-12-01  –  2024-11-30

496.060,98 EUR

Universität Duisburg-Essen - Institut für Energie- und Umweltverfahrenstechnik - Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Duisburg, Nordrhein-Westfalen

03EI1060A

Querschnittsaufgaben - Systemanalyse [EA3310]

01252348/1  –  TeoS

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB4)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI1)

Energie

Im Rahmen von 'TeoS' werden Potentiale und Einbindungsmöglichkeiten von erneuerbaren Energien (EE) für bestehende Wärmenetze untersucht und bewertet. Dafür werden zunächst die Wärmenetze an zwei Standorten (BTB Berlin und Fernwärme Duisburg) detailliert modelliert. Neben den bestehenden Erzeugungsanlagen werden auch die potenziell einsetzbaren, erneuerbare Energiequellen (Wärmepumpen, Geothermie, Solarthermie usw.) modelliert. Die jeweiligen Standorte werden hinsichtlich Geodaten, städtebaulicher Gegebenheiten und industrieller Abwärme analysiert. Als Ergebnis werden für beide Standorte individuelle Einbindungskonzepte erstellt. Durch stündlich aufgelöste Jahressimulationen kann der Betrieb des Gesamtsystems ohne EE (Referenz) und mit EE für zu definierende Betriebsstrategien (Anlageneinsatz) simuliert und mögliche kritische Punkte im Netz identifiziert werden. Des Weiteren werden auf Basis der entwickelten Modelle die Einbindung der erneuerbaren Energien sowie die damit zusammenhängenden Investitions- und Betriebskosten unter Berücksichtigung verschiedener Wetterszenarien simuliert. Für die Entwicklung und Bewertung von Transformationsplänen und die Planung einzelner Maßnahmen müssen Szenarien zu Grunde gelegt werden, bei denen sowohl die vom örtlichen Wetter abhängigen, erneuerbaren Energiequellen und Wärmelasten als auch die zunehmend vom bundesweiten Wetter abhängigen Strompreise zeitsynchron prognostiziert werden. Diese integrierte Analyse und umfassende Bewertung der Wechselwirkungen sind dementsprechend neue, innovative Ansätze, die im Vergleich zum aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik und für die Energiewende im Wärmesektor zukünftig einen großen Mehrwert mit sich bringen. Durch konsistente Datensätze von Strompreis, Wetterdaten und Wärmelasten kann die Einbindung der erneuerbaren Energien für unterschiedliche Szenarien untersucht und evaluiert werden.