Kompensation kurzfristiger Schwankungen

Für eine signifikante Integration von fluktuierenden Energieträgern ist auch die kurzzeitige Flexibilität und Steuerbarkeit besonders wichtig sind.

Mithilfe der Regelung des Massenstroms bzw. des Drucks der Netzpumpe werden derartige kurzfristige Schwankungen in der Abnahme im Regelfall kompensiert. Hierbei wird grundsätzlich zwischen zwei Betriebsführungsarten der unterschiedlichen Erzeuger im Fernwärmenetz unterschieden:

• Lastbetrieb („Leistungsregelung“):
  Die Leistung des Erzeugers wird vorgegeben. Die Anlagensteuerung berechnet über die Leistung den benötigten Durchfluss und legt diesen auf die Netzpumpen um. Die Leistungsvorgabe ergibt sich auf Basis der Einsatzplanung der Erzeugungsanlagen (Fahrplanerstellung).
• Differenzdruckbetrieb („Mengenregelung“):
  Die jeweiligen Netzpumpen halten einen veränderbaren Vorgabewert (Differenzdruck) am jeweiligen „Betriebsschlechtpunkt“ des Wärmenetzes konstant. Der Betriebsschlechtpunkt ist jene Kundenanlage, bei der der größte Druckabfall in den vorgelagerten Fernwärmeleitungen vorliegt. Die Erzeugerleistung wird je nach Kundennachfrage angepasst (die Vorlauftemperatur darf nicht unterschritten werden).

In der Regel wird nur eine zentrale Umformerstation bzw. ein zentraler Erzeuger nach der Mengenregelung gefahren, alle anderen Erzeuger sind auf Leistungsregelung geschaltet. Die Betriebsarten können während des laufenden Betriebes umgeschaltet werden.

Bei einem minimalen Differenzdruck von z. B. ∆p < 0,4 bar am Betriebsschlechtpunkt wird eine Gefahrenmeldung ausgelöst, da eine Wärmeversorgung nicht mehr sichergestellt werden kann. Als Folge davon werden die Spitzenlastkessel automatisiert in Betrieb genommen.

Eine weitverbreitete Energieeffizienzmaßnahme im Gebäudebereich ist die Absenkung der Soll-Raumtemperaturen in der Nacht. Der Wechsel des Nachtsollwerts auf den Tagsollwert erzeugt jedoch eine Spitzenlast im Heizsystem, die (bei einer ungünstigen Einstellung der Regler) bei einer Vielzahl von Kundenanlagen gleichzeitig auftreten kann. Der resultierende kollektive Sprung verursacht im Regelfall eine stark ausgeprägte Morgenspitze im Lastverlauf der Fernwärmeversorgung.