Exakte Fernwärmeprognosen – damit es warm bleibt

Man muss sich das einmal vor Augen führen: In gar nicht so ferner Zukunft soll die Wärmeerzeugung in Deutschland fast ohne den Ausstoß von CO2 funktionieren. Landgemeinden in Niedersachsen oder Thüringen sollen ebenso CO2-neutral beheizt werden wie die Millionenstädte Köln oder Berlin – eine gewaltige Aufgabe. Erzeugt werden soll die klimafreundliche Wärme zum einen mit erneuerbaren Energien und zum anderen erheblich effizienter, also mit viel weniger Brennstoffeinsatz. Bis 2050 will Deutschland seine Treibhausgasemissionen als Minimalziel um mindestens 80 Prozent senken, so der Plan.

Die Kommunen – und mit ihnen die Stadtwerke – stehen daher vor der Herausforderung, die Wärmeerzeugung auf dezentrale und klimafreundliche Wärmequellen umzustellen. Bis 2038 soll nach dem Willen der Politik zudem die Kohle aus der Wärmeerzeugung verschwinden. Das hat gravierende Auswirkungen auf die Infrastruktur von Fernwärmesystemen. Dezentrale Wärmeerzeuger und Wärmespeicher müssen vermehrt in lokale Fernwärmenetze eingebunden werden, die bisher häufig zentral aus Kohlekraftwerken beliefert wurden.

Die Kohlekommission, die die Vorschläge für den Kohleausstieg in Deutschland erarbeitet hat, adressiert in ihrem Abschlussbericht eine klare Botschaft. Dort heißt es: „Künftig sollen KWK-Anlagen hin zu modernen, flexiblen Strom-Wärme-Systemen weiterentwickelt werden, zu denen neben KWK-Anlagen auch Speicher, Fernwärmenetze, Wärmepumpen, Power-to-Heat-Anlagen sowie Solar- oder geothermische Anlagen gehören.“ Eine wichtige Rolle in dem System wird – für eine Übergangszeit – dabei Erdgas als Brennstoff spielen, darin sind sich die Experten einig.

Das heißt zugleich auch, dass durch die verschiedenen Erzeugungsformen die Komplexität beim Betrieb eines Fernwärmenetzes steigt. Die Stadtwerke müssen mehr dezentrale Einspeiser aus dem privaten und gewerblichen Bereich sowie aus BHKW der städtischen Energieversorgung integrieren. Folglich sind exakte Fernwärmeprognosen das A und O, um die Produktion der Anlagen so wirtschaftlich wie möglich zu gestalten und Wärmespeicher intelligent in das System einzubinden.

Viele Stadtwerke greifen für diese Herausforderung gerne auf Partner zurück, die sie bei dieser Aufgabe unterstützen. Um die Fernwärmelast exakt zu prognostizieren, kann neben der energiewirtschaftlichen auch die meteorologische Expertise wertvolle Dienste leisten. Ein direkter Marktzugang zu den Strom- und Gashandelsplätzen hilft, um das Fernwärmenetz auch wirtschaftlich optimal auszunutzen. Zugute kommt Trianel ihre jahrelange Erfahrung bei der Gasbeschaffung, aber auch bei der Stromvermarktung an den bestehenden Großhandelsmärkten. Trianel unterstützt die Unternehmen in vielen Bereichen. Und: Die Unterstützung kommt an. Die Anfragen von Stadtwerken werden mehr.  

Zur Ermittlung des optimalen Anlagenbetriebs für ihre Kunden verfolgt Trianel einen modellbasierten, mathematischen Optimierungsansatz. Im Optimierungsmodell sind neben der Abbildung aller Fernwärme-Erzeugungsanlagen auch die Komponenten der Wärmenetze wie Übergabestellen und Speicher zu finden. Berücksichtigt werden zudem die Vertragsparameter möglicher Wärmelieferverträge und alle im Rahmen der Versorgung der Wärmenetze relevanten mittel- bis langfristigen Strom- und Gasgeschäfte des Stadtwerks. Die Einsatzweise der Anlagen des Fernwärmesystems stellt Trianel dem Kunden in Form von Fahrplanvorschlägen zu.