Energieeffizienzbasierte Regelung von dezentral gespeisten Wärme- und Kältenetzen unter Berücksichtigung von Lebensdauereffekten, Teilvorhaben: Realisierung und Erprobung

Description: Ziel des Vorhabens ist es, die Grundlagen für den energieeffizienz- und lebensdaueroptimalen Betrieb von Fernwärme- und Fernkältenetze zu erarbeiten. Berücksichtigt werden dabei die zukünftig regenerative und eher dezentrale Erzeugungsstruktur, niedrigere Vorlauftemperaturen sowie ein zunehmender Ausbau der Sensorik durch Smart Metering. Zur Erreichung dieser Ziele sollen Modelle zur Ermittlung von Energieverluste sowie Stressfaktoren entwickelt und durch Messungen von z.B.Temperatur und Feuchtigkeit im Boden kalibriert werden. Weiterhin soll ein vorhandenes, hydraulisches Netzberechnungsverfahren um die thermische Komponente erweitert sowie für die Anwendung auf Kältenetze angepasst werden. Lebensdauerverluste sollen auf Basis von Erkenntnissen aus dem Forschungsvorhaben 'FW-Instandhaltung' abgeschätzt werden. Zudem sollen diesbezüglich neue, KI-basierte Algorithmen entwickelt werden. Das Verfahren zur Netzberechnung soll um diese Lebensdauerprognose erweitert werden, sodass jederzeit die hydraulischen und thermischen Zustandsgrößen sowie Stressfaktoren vorliegen und bei der Netzregelung berücksichtigt werden können. Auf Basis dessen soll sowohl ein modellprädiktiver als auch ein KI-basierter Ansatz zur optimalen Netzregelung entwickelt und im praktischen Einsatz erprobt werden. Teilvorhaben: Hard-/Softwaretechnische Umsetzung und Praxiserprobung Im Rahmen dieses Teilvorhabens werden die von den forschenden Verbundpartnern entwickelten Ansätze und Verfahren zur Praxistauglichkeit gebracht und in realen Anlagen erprobt. Dies umfasst sowohl die Unterstützung der Verbundpartner bei den Entwicklungsarbeiten mit Expertenwissen zu Fernwärme- und Kältenetzen als auch die Bereitstellung von Netz- und Betriebsdaten, wie beispielsweise Messdaten zu Druck, Durchfluss oder Temperatur. Weiterhin muss die für den Betrieb der entwickelten Ansätze erforderliche Hard- und Softwareinfrastruktur geschaffen und bereitgestellt werden.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Smart Meter ? Belastungsfaktor ? Betriebsdaten ? Energieverlust ? Messdaten ? Thermisches Verfahren ? Sensorische Bestimmung ? Forschungsprojekt ?

Region: Bavaria

Bounding boxes: 11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• SWM Services (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-06-01 - 2026-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Realization and testing
  Description: The aim of the project is to develop the basis for the energy-efficient and lifetime-optimized operation of district heating and cooling networks. The future regenerative and rather decentralized generation structure, lower flow temperatures and an increasing expansion of sensor technology through smart metering will be taken into account. To achieve these goals, models for determining energy losses and stress factors are to be developed and calibrated by measuring, for example, temperature and humidity in the soil. Furthermore, an existing hydraulic network calculation method is to be extended to include the thermal component and adapted for application to refrigeration networks. Service life losses are to be estimated on the basis of findings from the research project 'FW maintenance'. In addition, new AI-based algorithms are to be developed in this regard. The procedure for network calculation is to be extended to include this service life prediction, so that the hydraulic and thermal state variables as well as stress factors are available at all times and can be taken into account in network control. Based on this, both a model-predictive and an AI-based approach for optimal grid control will be developed and tested in practical use. Subproject: Hardware/software implementation and practical testing Within the scope of this subproject, the approaches and methods developed by the researching collaborative partners will be brought to practical suitability and tested in real plants. This includes supporting the partners in the development work with expert knowledge of district heating and cooling networks as well as the provision of network and operating data, such as measurement data on pressure, flow rate or temperature. Furthermore, the hardware and software infrastructure required for the operation of the developed approaches must be created and provided. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1125353

Status

Aktiv

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