„nachhaltige technologien 1|2018“

Ausblick Für die Dekarbonisierung unserer Wärme- und Kälteversorgung ist es essentiell für Planer, Energie- versorger sowie Städte und Gemeinden, valide und robuste Angaben darüber zu haben, welchen Mehr- wert ein bestimmtes technisches Konzept während seiner gesamten Lebensdauer hat und welche Aus- wirkungen energiepolitische Entscheidungen haben können. Hierzu sind Simulationen der Systeme unter Einbeziehung verschiedener relevanter Veränderun- gen wie Nachverdichtung, veränderter Wärme- und Kältebedarf sowie Energiepreise und entsprechende Aufbereitung und Visualisierung unerlässliche Hilfsmittel, die diese Stakeholder in ihrer Entschei- dungsfindung maßgeblich unterstützen können. Eine kontinuierliche Weiterentwicklung dieser Tools ist jedoch notwendig, um der steigenden Komplexität des Gesamtsystems gerecht werden zu können. Langzeitbewertung von technischen Konzepten Die Entwicklungsbedingungen für Wärme-/Kältenetze sind aufgrund des langen Entwicklungszeitraumes und einer Vielzahl an externen Einflussfaktoren sehr komplex. Die allgemeinen Rahmenbedingungen wie Energiebedarf und Bebauungsstruktur eines bestehenden oder zukünftigen Versorgungsgebietes werden hierbei oft als unveränderlich angenommen. Bei der üblichen Vorgehensweise in der Planung dieser Systeme wird die langfristige Entwicklung der Rahmenbedingungen über die gesamte technische Nutzungsdauer (z. B. bis 2050) wie die Entwicklung des Versorgungsgebietes (Bevölkerungs-/Bebau- ungsdichte, Nutzungsart, technischer Gebäude- und Haustechnik-Standard usw.), Klimaänderungen, Ener- giepreisentwicklungen, nicht bzw. nicht systematisch mit einbezogen. Diese fehlende langfristige Betrach- tung von Rahmenbedingungen macht es schwierig, langfristig sinnvolle Infrastrukturmaßnahmen bereits jetzt zu begründen und zu beginnen, da der finanzielle und ökologische Mehrwert nicht quantifiziert werden kann. Darüber hinaus kann dies zu Lock-In Situationen führen, die momentan sinnvoll erscheinen, jedoch in z. B. 10 Jahren nicht mehr und nur durch enormen finanziellen Aufwand durchbrochen werden könnten. Das Projekt „DeStoSimKaFe“ 5 widmet sich dieser Fragestellung am Beispiel Kalter Fernwärmeanwen- dungen. Hierzu werden Simulationen der Netze, der Erzeuger, der Infrastruktur und der Abnehmer mit sich verändernden Parametern wie Bebauungsstruktur, Wärme- und Kältebedarf oder markt- oder politikab- hängigen Parametern wie Strompreisen oder CO 2 - Steuern gekoppelt, die als Input für die Simulationen dienen. Diese Kopplung erlaubt die Bewertung der gesamten Lebensdauer eines Systems, indem nicht nur der aktuelle Status quo erfasst, sondern die ge- samte Lebensdauer miterfasst wird. Dadurch kann der Planungsprozess um ein wichtiges Element ergänzt werden, und zwar einer quantifizierten Bewertung des gesamten Lebenszyklus eines Konzeptes vor der ersten Investition. Dr. Ingo Leusbrock ist Gruppenleiter für Netzgebundene Energieversorgung und Systemanalysen bei AEE INTEC, i.leusbrock@aee.at Dipl.-Ing. Harald Schrammel und Dipl.-Ing. Franz Mauthner sind wissenschaftliche Mitarbeiter der Gruppe Netzgebundene Energieversorgung und Systemanalysen bei AEE INTEC, h.schrammel@aee.at, f.mauthner@aee.at Dr. Richard Heimrath ist Project Senior Scientist am Institut für Wärmetechnik der Technischen Universität Graz, heimrath@tugraz.at Ing. Christian Fink ist Prokurist und Bereichsleiter für Thermische Energietechnologien und hybride Systeme bei AEE INTEC, c.fink@aee.at 9 8 NETZGEBUNDENE WÄRMEVERSORGUNG Kontinuierlich verändernde Randbedingungen Inputs: • Energiebedarf • Erzeugungsportfolio • Infrastruktur • Energiepreise Outputs: • Energieströme • Einsatzreihenfolge • Verluste • Effizienzen • Erzeugungskosten Simulationen von Energiesystemen Veränderung des Energiebedarfes u.a. durch: • Nachverdichtung • Sanierung • Klimawandel • Verändernde Gewohnheiten Veränderung des Erzeugungsportfolio u.a. durch: • Neue Technologien • Energiepolitische Vorgaben • … Veränderung der Infrastruktur u.a. durch: • Ausbau und Rückbau • Neue Versorgungs- konzepte • … Veränderung der Ener- giepreise u.a. durch: • Ressourcen- verknappung • Emissionssteuer • Energiepolitische Vorgaben • … Darstellung der kontinuierlich sich verändernden Rand- bedingungen, die eine Simulation eines Energiesystems über die gesamte Lebensdauer beinhalten sollte. 5 "DeStoSimKaFe - Konzeptentwicklung & gekoppelte deterministisch / stochastische Bewertung Kalter Fernwärme zur Wärme- & Kälteversor- gung" Link: http://www.aee-intec.at/index.php?seitenName=projekteD etail&projekteId=222