„Nachhaltige Technologien 2 | 2022"

Tierkörperverwertung berücksichtigt und daraus eine intelligente Betriebsstrategie abgeleitet werden. Genau das ist die Aufgabe des von BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH entwickelten Energiemanagementsystems (EMS), welches mit Unterstützung des Projektpartners Schneid GmbH implementiert wurde. Aus historischen Daten und Wetterprognosen wird der zukünftige Wärmebedarf und der Ertrag aus Abwärme abgeschätzt. Mittels ma- thematischer Modelle wird dann berechnet, wie sich welche Betriebsstrategie auf die Speicherfüllstände und Temperaturen imNetzwerk auswirken und welche Kosten resultieren würden. Die Lösung dieser Frage- stellung stellt dann eine optimale Betriebsstrategie dar, die von den einzelnen Wärmeerzeugern sowie der Übergabestation umgesetzt werden kann. Seit der Inbetriebnahme der bidirektionalen Überga- bestation im April 2021 ist das Energiemanagement- system als Regelungsstrategie aktiv und gibt die zu übertragende Leistung vor. Die ersten Betriebser- fahrungen und das begleitende Monitoring zeigten eindrucksvoll deren Sinnhaftigkeit: Von April bis Dezember 2021 wurden so rund 3 300 MWh fossiles Gas durch Biomasse ersetzt und 825 Tonnen CO 2 eingespart. Während der Sommermonate können zudem Wartungen und Revisionen an den Biomas- sekesseln besser geplant und realisiert werden, da die Versorgung aus dem Süden gewährleistet ist. Ein weiterer positiver Effekt ist die Erhöhung der Ver- sorgungssicherheit. Um das gesamte Potenzial des Energiemanagementsystems abzurufen, wird aktuell daran gearbeitet, auch sämtliche Erzeugungsanlagen durch die Regelung zu steuern. Erste Ergebnisse zei- gen beträchtliches weiteres Potenzial zur Minderung der CO 2 -Emissionen, da die Speicher dynamischer betrieben werden können und der Gaskesseleinsatz dadurch noch einmal reduziert werden kann. Das „Virtuelle Heizwerk“ im Wärmenetz Gleisdorf Im Rahmen der entwickelten Flexibilitätskonzepte und Maßnahmen wurden auch zukünftige Wärmebe- darfsszenarien und strategische Entwicklungspläne unter Einbeziehung aller relevanten und verfügbaren Wärmequellen für das Wärmenetz der Stadt Gleisdorf durchgeführt. Ein zentrales Element des Maßnahmen- bündels war die Implementierung eines intelligenten Regelungssystems, welches von der Pink GmbH entwi- ckelt wurde. Der als „Virtuelles Heizwerk“ bezeichnete Ansatz vereint technische Maßnahmen und fortschritt- liches Monitoring sowie die Steuerung der zentralen und dezentralen Wärmeerzeuger unter einem Dach. Die bestehenden Steuerungssysteme einzelner Ein- heiten (Kesselsysteme, Solaranlagen, Wärmenetz- steuerung, Regler usw.), die vorhandene Sensorik sowie die Daten-Infrastruktur werden genutzt und übergeordnet mit der Intelligenz des „Virtuellen Heiz- werks“ ausgestattet. Dabei handelt es sich um einen White-Box-Ansatz, bei dem ein mathematisches Mo- dell des gesamten Wärmesystems, Echtzeit-Betriebs- daten und darauf aufbauend Netzsimulationen und Vorhersagen der zukünftigen Betriebs-, Speicher- und Wärmebedarfsbedingungen verwendet werden, um optimierte Regelungsparameter zu generieren und dadurch die Effizienz des gesamten Wärmenetzes zu verbessern. Nach erstmaliger Implementierung des „Virtuellen Heizwerks“ wurde der neue Regelungsansatz validiert und in mehreren Stufen weiterentwickelt. Zudem wurde das Konzept mit einer intelligenten Speicher- "Für den Ausbau von erneuerbarer Fernwärme braucht es partnerschaftliche Kooperation und innova- tive Regelungskonzepte, um die Vielzahl unterschiedlicher Wärmequellen bestmöglich auszunutzen. Beides wurde mit unseren Partnern aus dem Forschungsprojekt ThermaFLEX in Leibnitz erfolgreich in die Tat umgesetzt und demonstriert. Dies ermöglicht uns, unsere Kunden zuverlässig und sicher mit kostengünstiger, erneuerbarer und lokaler Wärme zu versorgen. Die gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse aus ThermaFLEX sind deshalb für bestehende und zukünftige Wärmenetze der Bioenergie Gruppe von höchster Bedeutung." Jakob Edler , Geschäftsführer Bioenergie Wärmeservice GmbH Foto: Bioenergie Wärmeservice GmbH Die übergeordnete Regelung koordiniert den Einsatz der Erzeuger und Speicher unter Berücksichtigung von Prognosen, um den Betrieb möglichst kosteneffizient zu gestalten. Der modulare Aufbau als Optimierungsproblem erlaubt dabei, mehrere Sektoren miteinander zu koppeln und gesamtheitliche Lösungen zu finden. Quelle: BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH Übergeordnete Regelung Wärme Wetter Tarife Elektrizität Biomassekessel Verbrauch Batterie Wärmepumpe PV BHKW Pufferspeicher Gaskessel