Auch ein Wärmenetz bzw. die angeschlossenen Erzeugungsanlagen und ggf. Speicher müssen geregelt werden, um das Zieldreieck Versorgungssicherheit für den Kunden, Nachhaltigkeit (Maximierung der Energieeffizienz und der erneuerbaren Energieträger) und Wirtschaftlichkeit (insbesondere Stromerlöse bei KWK-Anlagen, aber auch Brennstoff- und Pumpstromkosten) zu erzielen.

Einsatzplanung und Energiemanagement

In Fernwärmenetzen mit unterschiedlichen Erzeugungsanlagen (z.B. KWK-Anlagen, Spitzenlasterzeuger, Wärmepumpen, Biomassekessel) ist die Frage, wann welcher Erzeuger in welcher Form eingesetzt wird wesentlich. Dieses betrifft auch die Entscheidung zur Be- und Endladung von ggf. vorhandenen Speichern. Hierbei zu berücksichtigen sind Brennstoffpreise, der aktuelle Wärmebedarf und (bei KWK- und power-to-heat Anlagen) die fluktuierenden Strompreise. Der kostenoptimale Fahrplan aller Erzeugungsanlagen kann mit Hilfe mathematischer Optimierungsverfahren ermittelt werden, wie z.B. das Freeware Tool FreeOpt der TU Dresden: https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/iet/gewv/forschung/forschungsprojekte/mldh/download_mldh.

Wie in Woche 7 erläutert, hat der Wärmenetzbetreiber im Regelfall hier zwei Hebel, die er nutzen kann, die Vorlauftemperatur und den Massenstrom bzw. die Pumpensteuerung.

Der in ein Fernwärmenetz zu jeder Zeit t eingespeiste Wärmestrom (t) berechnet sich über

Gl. 1 & Gl. 2

(t) = cp  (t) ∆T  mit  ∆T = T_VL−T_RL

Hierbei ist cp die spezifische Wärmekapazität des Wärmeträgers. Da die Rücklauftemperatur T_RL im Wesentlichen von der Auskühlung des Wärmeträgers beim Kunden abhängt und somit nur indirekt vom Netzbetreiber beeinflussbar ist (z. B. durch Tarifgestaltung, siehe 8.6, Unterpunkt „Neue Tarifsysteme“), kann der Wärmestrom nur durch den eingespeisten Massenstrom oder die Vorlauftemperatur T_VL des Wärmeträgers variiert werden.

Sind die folgenden Aussagen richtig oder falsch?