Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

WärmeStromKWK | BiomassetechnologienValidierung MarktpotenzialSystemstudien

FKZ-Nr. 03KB159

SmartBioGrid - Optionen zum Einsatz von fester Biomasse in dekarbonisierten Wärmenetzen

Projektschema (Quelle: Heike Gebhardt, erstellt mit: icograms.com)

Dauer

  • 01.09.2019 – 31.08.2022

Kontakt

DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Straße 116
04347 Leipzig

Daniel Büchner – Projektleiter
Telefon: +49-(0)341 2434 543
E-Mail: daniel.buechner‍@‍dbfz.de

Partner

03KB159B - Technische Universität Dresden
03KB159C - Hochschule Ansbach

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

03KB159 SmartBioGrid Icon

Thema

Das Gesamtprojekt thematisiert die Transformation von fossil betriebenen hin zu mit erneuerbarer Energie versorgten Wärmenetzen. Darüber hinaus soll die Rolle der Bioenergie in zukünftigen dekarbonisierten Wärmeversorgungsstrukturen analysiert und bewertet werden.

Ziele

Ziel der zu erarbeitenden Studie ist es, Optionen für die Transformation von vorrangig mit fossilen Energieträgern betriebenen hin zu mit erneuerbarer Energie versorgten Wärmenetzen durch die Entwicklung eines standardisierten, softwaregestützten Vorgehens aufzuzeigen.
Die zentrale Entwicklung der Software wird durch eine umfassende Analyse des erforderlichen Pre- und Post-Processings sowie eine rechtliche Bewertung der Transformationsstrategien flankiert.
Dadurch sollen dem Anwender detaillierte Hilfestellungen sowohl für die vorbereitenden Analysen der möglichen technischen und rechtlichen Anpassungen als auch für die abschließende Bewertung der Ergebnisse gegeben werden.

Maßnahmen

DBFZ
Ausgangspunkt für die Arbeiten im Rahmen des Vorhabens bildet die Analyse des Status Quo von Wärmenetzen, den techn. Optionen für die Dekarbonisierung dieser und die anschließende Beschreibung einer Methodik zur Erstellung einer Variantenmatrix für Netztransformationen. Anschließend werden die Auswirkungen möglicher, technischer Umbaumaßnahmen auf das Wärmenetz unter Berücksichtigung der Netzhydraulik in SimulationX untersucht. Hierbei werden die zukünftige Rolle der Bioenergie in der Wärmeversorgung und ihr Beitrag zur Stromversorgung bewertet und Potenziale quantifiziert.
Die Ergebnisse der Untersuchungen werden abschließend in Handlungsempfehlungen zusammengefasst.

Technische Universität Dresden
Grundlage für die Programmentwicklung bildet eine im Rahmen des Vorhabens zu erstellende Variantenmatrix möglicher Transformationsstrategien zur Dekarbonisierung von Wärmenetzen. Hierauf basierend wird ein Softwaretool zur Durchführung von Optimierungsrechnungen unter Berücksichtigung unsicherer Randbedingungen, z.B. unsichere Bedarfs- und Preisprognosen, entwickelt. Dieses ermöglicht es dem Nutzer individuelle Anwendungsszenarien und Optimierungsziele vorzugeben bzw. auszuwählen. Als Resultat wird die optimale Transformationsstrategie für den konkreten Fall sowie deren Auswirkungen auf das Wärmenetz sowie die Stromerzeugung dargestellt. Eine geeignete Eingabeschnittstelle sowie die Darstellung, Plausibilität und Praxistauglichkeit der Ergebnisse werden mit potenziellen Anwendern diskutiert.

Hochschule Ansbach
Die Rechtsgrundlagen für „klassische“, d.h. auf fossilen Brennstoffen basierte Wärmenetze werden ermittelt, systematisch aufbereitet und analysiert, auch im Hinblick auf finanzielle Anreizmechanismen (z.B. KWKG). Sodann wird herausgearbeitet, welche Vorschriften nach derzeitigem Gesetzesstand für die in der Studie betrachteten nichtfossilen Wärmeversorgungskonzepte (nach erfolgter Transformation) gelten, und welche umwelt- und energierechtlichen Vorschriften für den Vorgang der Transformation der Netze an sich zu beachten sind. Die juristischen Hürden für die Verwirklichung der verschiedenen Wärmeversorgungskonzepte werden aufgezeigt, abschließend werden hieraus Handlungsempfehlungen für die Akteure der Energiewirtschaft sowie für Wissenschaft und Politik abgeleitet.

Schwerpunkte

DBFZ

  • Projektkoordinierung
  • Entwicklung einer Methodik zur Unterstützung der Nutzer bei der Erstellung der Variantenmatrix
  • detaillierte Simulation ausgewählter Varianten
  • abschließende Bewertung und Zusammenfassung der Projektergebnisse

Technische Universität Dresden

  • Entwicklung eines Tools zur kombinierten Auslegungs- und Betriebsoptimierung
  • Iterative Validierung durch Einbindung von Wärmenetzbetreibern
  • abschließende Bewertung und Zusammenfassung der Projektergebnisse

Hochschule Ansbach

  • Bewertung rechtlicher Fragestellungen bei der Netztransformation
  • abschließende Bewertung und Zusammenfassung der Projektergebnisse

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