„nachhaltige technologien 2|2017“

31 30 NEUE PROJEKTE Regelungs- und Betriebsverhalten komplexer Energieverbünde zukünftiger Stadtquartiere Auftraggeber : Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie Projektpartner : BIOENERGY 2020+ GmbH (Projektleitung); AEE INTEC; Technische Universität Graz, Institut für Wärmetechnik; ISWAT GmbH; TB-STARCHEL Ingenieurbüro-GmbH; PMC - Gebäudetechnik Planungs GmbH Ansprechperson : Dr. Ingo Leusbrock, i.leusbrock@aee.at Stadtquartier Mülheim Foto: Stadt Mülheim/ Hans Blossey Mit der Entwicklung energieeffizienter Gebäude und dem massiven Ausbau regenerativer Energiegewin- nung wurde die Transformation unserer urbanen Energiesysteme in Gang gesetzt. Die Abhängigkeit der regenerativen Energiebereitstellung von nicht steuerbaren und wechselhaften Phänomenen wie Wind und Sonne, die stetig ausgebaute dezentrale Energiegewinnung sowie der steigende Effizienzdruck verursachen dabei eine massive Erhöhung der System- komplexität. Im Projekt ÖkoOptQuart werden ein energietechni- sches, ein ökonomisches sowie ein regelungstechni- sches Modell für komplexe Energieverbünde in Stadt- quartieren entwickelt und zu einem leistungsfähigen Gesamtmodell verknüpft. Die energietechnische Mo- dellierung bildet das thermische sowie das elektro- technische Verhalten eines urbanen Energieverbun- des detailliert und zeitlich hoch aufgelöst ab. Das ökonomische Modell ermöglicht eine kontinuierliche ökonomische Bewertung der Betriebsweise, indem der zeitliche Verlauf der entstehenden Kosten abgebildet und analysiert werden kann. Das regelungstechnische Modell beinhaltet je nach Ausführung eine konven- tionelle Regelung, oder eine im Projekt entwickelte vorausschauende, kostenoptimierende Regelungs- strategie für die Betriebsführung komplexer Energie- verbünde in Gebäudeverbünden / Stadtquartieren und ermöglicht einen Vergleich der beiden Regelungen durch umfassende Simulationsstudien. Die Integration der verantwortlichen Planer und Investoren stellt die Modellentwicklung auf ein praxisnahes Fundament. Modellansätze auf Grundlage der Daten von Projekt- partnern bzw. aus Literaturrecherchen werden in an- wendungsspezifischen Simulationswerkzeugen imple- mentiert und mittels Co-Simulation verknüpft, um die gesamte Bandbreite von Energietechnik bis Ökonomie ganzheitlich abbilden zu können. Parallel werden die Modelle für die Regelung so weit vereinfacht, dass ein in Echtzeit lösbares Optimierungsproblem formuliert werden kann, welches einen ökonomischen Betrieb der energietechnischen Konfiguration gewährleistet. Die Qualität dieser Regelung wird schließlich anhand der Co-Simulation validiert und die entstehenden Be- triebsstrategien werden bezüglich der Möglichkeit ihrer Verallgemeinerung auf andere Konfigurationen untersucht.