Digitalisiertes Wärmekraftwerk für eine effizientere urbane Fernwärmeversorgung, Teilvorhaben: Entwicklung, Integration und Erprobung eines Digitalisierten Wärmekraftwerks

Description: Im Zuge der Dekarbonisierung der Fernwärmsysteme werden die bisher meist zentralen Strukturen einer Transformation hin zu dezentralen Systemen unterzogen. Fernwärmesysteme werden hierbei bspw. um Großwärmepumpen, solarthermische Erzeuger und kleinere KWK-Anlagen erweitert. Weiter werden niedrige Systemtemperaturen sowie diversifizierte und sektorgekoppelte Erzeugereinheiten angestrebt. Aus dieser Transformation erwachsen für Wärmeversorger und Netzbetreiber neue Herausforderungen wie bspw. der kostenoptimale und flexible Einsatz der unterschiedlichsten Wärmeerzeuger (teilweise mit Kopplung an den Strommarkt), die stärkere Belastung der hydraulischen Systeme durch druck- und temperaturseitig stark dynamisierte bidirektionale Strömungen oder die Bestrebungen der Wärmekunden nach kostengünstigen, umweltfreundlichen und sicheren Wärmeangeboten (einschließlich Trinkwasserhygiene und Lastmanagement). In diesem Kontext führt die Digitalisierung in Kombination mit geeigneter Sensorik zu einer besseren Kenntnis des Wärmebedarfs, einer Zustandserkennung im Wärmenetz sowie einem intelligenten und vorausschauenden Wärmespeicher- und Erzeugermanagement. Das Vorhaben DigiHeat fokussiert auf Ansätze zum zielgerichteten und effizienten Einsatz von Technologien zur Datenübertragung und -verarbeitung im Fernwärmesektor. Es kombiniert hierbei konkrete Digitalisierungsmaßnahmen beteiligten Stadtwerke Gießen, Marburg und Hanau mit der Entwicklung und Praxiserprobung des innovativen Konzepts eines 'Digitalisierten Wärmekraftwerks'. Bei diesem wird die IKT-Systemarchitektur des virtuellen Kraftwerks, wie sie im Stromsektor bereits vielfach Anwendung findet, auf den Anwendungsfall Fernwärme vorgenommen. Der zielgerichtete und effiziente Einsatz von Kommunikationstechnologien und Datenübertragungsstandards soll dazu führen, dass ein Fernwärmesystem mit Erzeugern, Verteilung und Verbrauch möglichst effizient im Sinne eines 'Digitalisierten Wärmekraftwerks' betrieben werden kann.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Gießen ? Hanau ? Marburg ? Fernwärmeversorgung ? Fernwärme ? Heizkraftwerk ? Trinkwasserhygiene ? Digitalisierung ? Elektrizitätswirtschaft ? Wärmekraftwerk ? Virtuelles Kraftwerk ? Strommarkt ? Lastmanagement ? Dekarbonisierung ? Wärmebedarf ? Kommunale Versorgungswirtschaft ? Informations- und Kommunikationstechnik ? Wassersicherheit ? Sensorische Bestimmung ?

Region: Hessen

Bounding boxes: 10.779° .. 10.779° x 52.01702° .. 52.01702°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Danfoss GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-11-01 - 2025-10-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Development, integration and testing of a digitized thermal power plant
  Description: In the course of decarbonization of district heating systems, the mostly centralized structures of the past are being transformed into decentralized systems. District heating systems will be expanded to include, for example, large heat pumps, solar thermal generators and smaller CHP plants. In addition, low system temperatures and diversified and sector-coupled generation units are being targeted. This transformation poses new challenges for heating suppliers and network operators, such as the cost-optimized and flexible use of a wide variety of heat generators (in some cases with coupling to the electricity market), the greater load on hydraulic systems due to bidirectional flows that are highly dynamic in terms of pressure and temperature, and the aspirations of heating customers for cost-effective, environmentally friendly and secure heating offerings (including drinking water hygiene and load management). In this context, digitization in combination with suitable sensor technology leads to better knowledge of heat demand, condition detection in the heating network, and intelligent and predictive heat storage and generator management. The DigiHeat project focuses on approaches for the targeted and efficient use of technologies for data transmission and processing in the district heating sector. It combines concrete digitization measures involving the municipal utilities of Giessen, Marburg and Hanau with the development and practical testing of the innovative concept of a 'digitized heating power plant'. The ICT system architecture of the virtual power plant, which is already widely used in the electricity sector, is applied to district heating. The targeted and efficient use of communication technologies and data transmission standards is intended to ensure that a district heating system with generators, distribution and consumption can be operated as efficiently as possible in the sense of a 'digitized thermal power plant'. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1122408

Status

Aktiv

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