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Katrin Eder: „Rheinland-Pfalz ist auf einem guten Weg zu einer sicheren, bezahlbaren und intelligenten Versorgung mit erneuerbaren Energien“

Klimaschutzministerin Katrin Eder stellt aktuellen Umsetzungsstand der Energiewende in Rheinland-Pfalz auf Energie- und Klimaschutzkongress vor – Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft erörtern Möglichkeiten für Energiewende von Wasserstoff bis KI „Rheinland-Pfalz ist mit einem Anstieg der mittleren Temperatur im Zeitraum 1995 bis 2024 im Vergleich zur Referenzperiode 1881 bis 1910 von inzwischen ca. 1,8 Grad stark vom Klimawandel betroffen. Das merken wir zum Beispiel an der Hitzeperiode in der vergangenen Woche. Die Hitze beeinträchtigt nicht nur die Umwelt, sondern auch unsere Gesundheit, Arbeit und Freizeitgestaltung. Darum ist es wichtig, dass wir die Erderhitzung durch eine Reduktion von Treibhausgasen begrenzen. Dazu leistet die Energieversorgung einen wesentlichen Beitrag. Rheinland-Pfalz ist schon auf einem guten Weg zu einer klimaneutralen Energieversorgung. Die Herausforderung der nächsten Jahre ist es, den zunehmenden Anteil an Strom aus Wind und Sonne sicher und kostengünstig in das Energiesystem einzubinden und das Stromnetz entsprechend zu modernisieren. Dazu dient der Austausch auf dem Energie- und Klimaschutzkongress“, so Umwelt- und Klimaschutzministerin Katrin Eder bei der Eröffnung des Energie- und Klimaschutzkongresses Rheinland-Pfalz in Mainz-Hechtsheim. Am Energie- und Klimaschutzkongress nahmen verschiedene Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft teil. In ihren Vorträgen erörterten sie Themen wie die notwendigen nächsten Schritte zu einem vollständig klimaneutralen Energieversorgungssystem, Chancen von KI für die Energiewende oder den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft. Bei der Energiewende liegt Rheinland-Pfalz auf Kurs, wie Katrin Eder in ihrer Rede darlegt: Im Jahr 2023 wurde der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch des Landes auf rund 50 Prozent gesteigert. Im Vergleich zum Jahr 2010 hat sich die im Land regenerativ erzeugte Strommenge mehr als verdreifacht. Fast zwei Drittel der rheinland-pfälzischen Stromerzeugung erfolgte in 2023 aus erneuerbaren Energien. Mit zahlreichen Maßnahmen in den Bereichen Windkraft, Photovoltaik und Stromnetzausbau, wie zum Beispiel die Übertragung der Zuständigkeit für die Genehmigung von Windenergieanlagen auf die Struktur- und Genehmigungsdirektionen Nord und Süd, das Landessolargesetz oder die Datenwerkstatt Rheinland-Pfalz, hat das Land den Ausbau der regenerativen Stromerzeugung unterstützt. Essenziell für eine Begrenzung des Klimawandels ist auch eine gelungene Wärmewende. Hier gehört Rheinland-Pfalz zu den ersten Bundesländern, das die Vorgabe des Wärmeplanungsgesetzes des Bundes erfüllt und ein Ausführungsgesetz auf Landesebene erarbeitet hat. So schafft das Land Planungssicherheit für die Kommunen, die nun mit der Wärmeplanung beauftragt sind. Zusätzlich unterstützt das Land die Kommunen mit dem Kommunalen Investitionsprogramm Klimaschutz und Innovation bei Maßnahmen für den Klimaschutz bzw. zur Anpassung an den Klimawandel. Dafür stellt es 250 Millionen Euro zur Verfügung. Die aktuell größte Elektrolyse-Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff in Deutschland wurde mit Unterstützung des Landes in Rheinland-Pfalz errichtet und in diesem Jahr in Betrieb genommen. Katrin Eder nutzte den Energie- und Klimaschutzkongress aber auch, um Forderungen an die neue Bundesregierung zu stellen: „Investitionen brauchen Planungssicherheit und Vertrauen in verlässliche gesetzliche Rahmenbedingungen. Daher fordere ich von der neuen Bundesregierung, die aktuell günstigen gesetzlichen Rahmenbedingungen für die Wärmewende wie auch für den Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung als essentielle Grundlage für eine klimaneutrale Energieversorgung weiterzuführen und nicht aus parteipolitischen Erwägungen wieder zu verschlechtern. Die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien muss sinnvoll in das bisherige Stromnetz eingebunden werden. Eine Stromzwischenspeicherung durch Batterien oder Power-to-Gas-Anlagen – idealerweise in Nachbarschaft zu den Erzeugungsanlagen – verringert die Netzausbaukosten und erhöht die regionale Wertschöpfung. Die Förderbedingungen für Investitionen in die Erzeugung und die Verwendung insbesondere von grünem Wasserstoff müssen auf den Ebenen von EU und Bund verstetigt werden. Außerdem müssen die von der Bundesregierung geplanten Gaskraftwerke ausschließlich Wasserstoff-ready gebaut werden. Die Energieministerkonferenz hatte zudem auf Initiative von Rheinland-Pfalz bereits auf ihrer Herbsttagung 2023 die Bundesregierung gebeten, hocheffiziente dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen stärker bei der Weiterentwicklung des Strommarktdesigns sowie bei der Ausgestaltung der Kraftwerksstrategie zu berücksichtigen.“

Stromeffizienzklassen für Haushalte. Förderung von Stromsparinnovationen in Haushalt, Markt und Gerätetechnik - Teilvorhaben 2: Optimierungspotentiale, Geschäftsmodelle und Stromsparpotentiale

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

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.

RE-SHAPING Renewable energy policy EU country profiles update

This report is an update of the country profiles that ECOFYS has produced together with national experts since 2004. They contain detailed information about policies applied in the electricity, heat and transport sector as well as deployment and potential data. The core objective of the project led by FRAUNHOFER-ISI is to assist Member State governments in implementing the Renewable Energy Directive and to guide a European policy for RES in the mid- to long-term. Publications so far include: - 'Indicators assessing the performance of renewable energy support policies in 27 Member States' (2011 update upcoming) - 'Review report on support schemes for renewable electricity and heating in Europe' - 'Design options for cooperation mechanisms between Member States under the Renewable Energy Directive' - 'A smart power market at the centre of a smart grid'. Learn more about the project on http://www.reshaping-res-policy.eu/

Europäischer Emissionshandel in Sachsen-Anhalt Was ist der Europäische Emissionshandel? Wie ist die Situation in Sachsen-Anhalt? Welche Einsatzstoffe sind für Sachsen-Anhalt relevant? Wie funktionieren die Verteilung und der Handel mit Emissionsberechtigungen? Was bedeutet dies für das Land Sachsen-Anhalt?

Der Europäische Emissionshandel (EU-ETS 1) ist ein marktwirtschaftlicher Ansatz zur Reduktion von Treibhausgasen in Europa und wird derzeit bei Energie- und Industrieanlagen sowie beim Luft- und Seeverkehr zur Anwendung gebracht. Innerhalb der Europäischen Union (inklusive Island, Liechtenstein und Norwegen, EU 30) gelten feste Höchstmengen an Gesamtemissionen, die von den betreffenden Anlagen innerhalb eines Jahres ausgestoßen werden dürfen. Mit jedem Jahr verringert sich diese Höchstmenge. Dadurch kommt es zu einer Einsparung von Emissionen. Die Unternehmen, die zum Emissionshandel verpflichtet sind, müssen dafür Berechtigungen erwerben und in entsprechender Menge abgeben. Angebot und Nachfrage im Hinblick auf die Emissionsberichtigungen regulieren deren Preis. Die am Emissionshandel teilnehmenden Unternehmen entscheiden dabei selbst, ob es für sie wirtschaftlicher ist, den Preis für die Emissionsberechtigungen zu zahlen oder in Emissionsminderungsmaßnahmen zu investieren. Somit können auf die für die Unternehmen wirtschaftlichste Art Treibhausgasemissionen eingespart werden. Sachsen-Anhalt ist ein Land, das durch große Braunkohlevorkommen im Süden bereits früh gute Bedingungen für energieintensive Unternehmen bot. Aus diesem Blickwinkel ist es nicht verwunderlich, dass für Sachsen-Anhalt sowohl der Energie- als auch der Industriesektor von großer Bedeutung sind – Sektoren, die großes Potential zur Senkung von Treibhausgasen besitzen, weshalb sie seit 2005 am Europäischen Emissionshandel teilnehmen. Aus diesem Grund werden der Emissionshandel und etwaige Klimaschutzmaßnahmen der Unternehmen im Land inhaltlich begleitet, um die Ergebnisse der Politik oder der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Das Landesamt für Umweltschutz bereitet die Informationen der Europäischen Union (Unionsregister) sowie der Deutschen Emissionshandelsstelle (DEHSt) für Sachsen-Anhalt auf. Des Weiteren fließen die Daten in den Treibhausgasbericht für Sachsen-Anhalt ein. In Sachsen-Anhalt stammen aktuell rund 60 % der Treibhausgasemissionen aus Anlagen, die am EU-ETS 1 teilnehmen. Während zur Einführung des Europäischen Emissionshandels ca. zwei Drittel der sachsen-anhaltischen EU-ETS 1-Emissionen aus Energieerzeugungsanlagen stammten, verringerte sich dieser Wert über die Jahre auf ca. die Hälfte der EU-ETS 1-Emissionen (siehe Diagramm 1). Damit stellen sie 2024 ca. 8 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalent (CO 2 -Äq.). Ein CO 2 -Äquivalent beschreibt dabei die Klimawirkung verschiedener Treibhausgase in Relation zu Kohlenstoffdioxid (CO 2 ). So wird beispielsweise 1 Kilogramm Lachgas (N 2 O) in seiner Klimawirkung mit einem Äquivalent von 265 Kilogramm CO 2 berücksichtigt bzw. 265 Kilogramm CO 2 -Äquivalent (1 kg CO 2 = 1 kg CO 2 -Äq.). Neuere Erkenntnisse gehen davon aus, dass man sogar für 1 Kilogramm N 2 O 273 ± 130 Kilogramm CO 2 -Äq. ansetzen sollte. Die andere Hälfte stammt aus den Industrieanlagen, deren Emissionsmenge 2013 auf ein den Energieanlagen vergleichbares Niveau gehoben wurde. Die Emissionen aus der Industrie waren lange Zeit konstant und begannen erst in den letzten Jahren etwas zu sinken. Ursachen für diese Entwicklungen liegen einerseits in der Reduktion der Emissionen aus Energieanlagen infolge des Ausbaus der Erneuerbaren Energien, dem Kohleausstieg und der Preisentwicklung am Strommarkt und für Emissionsberechtigungen. Eine Rolle spielen außerdem die Witterung in den Wintermonaten sowie das Auftreten von Wind und Sonnenschein generell. Andererseits wird das Emissionshandelssystem im Bereich der Industrieanlagen weiterhin fortwährend überarbeitet. Weitere Tätigkeiten werden einbezogen, wodurch die Zahl der Anlagen bzw. der Emissionen aus diesen teilweise schlagartig steigt (siehe 2013). Die Emissionen der letzten Jahre stehen deutlich im Zeichen der Corona-Pandemie sowie des russischen Angriffskrieges auf die Ukraine und deren wirtschaftlichen Auswirkungen. Zuletzt entspannten sich die äußeren Umstände ein wenig. Damit verbundene Rebound-Effekte führten u. a. dazu, dass die Emissionen im Jahr 2024 in Sachsen-Anhalt nicht weiter sanken. Im Hinblick auf die verwendeten Einsatzstoffe in den emissionshandelspflichtigen Anlagen in Sachsen-Anhalt zeigt sich, dass drei Stoffe bzw. Stoffgruppen das Gros der sachsen-anhaltischen Emissionen verursachen: Braunkohle, Erdgas und sonstige Brennstoffe wie beispielsweise Rest- und Abfallstoffe der Wirtschaft (siehe Diagramm 2). Der zuletzt absteigende Trend der Emissionen aus diesen Einsatzstoffen liegt in den bereits oben genannten Aspekten begründet: die Stromerzeugung mit Braunkohle ist verglichen mit anderen Energieträgern kostenintensiv, nicht zuletzt durch die hohen spezifischen Emissionen je Kilowattstunde und entsprechend hohen Kosten für den Erwerb von Emissionszertifikaten. Infolge des Ukrainekonfliktes stieg der Preis von Erdgas, was die Energieerzeugung aus diesem ebenso verteuerte. Der Einsatz sonstiger Brennstoffe, die oftmals Verwendung in Industrieprozessen finden, sank aufgrund der wirtschaftlichen Herausforderungen und, damit teilweise verbunden, sinkender Produktionsmengen der letzten Jahre ebenfalls. Berechtigungen (bzw. Zertifikate) zum Ausstoß von Treibhausgasen erhalten die zum Emissionshandel verpflichteten Unternehmen auf zwei Wegen: zum einen werden Berechtigungen unter bestimmten Bedingungen kostenlos verteilt, zum anderen können die Zertifikate an der EEX in Leipzig ersteigert werden. Zur Einführung des Emissionshandels waren die meisten Anlagen sehr gut mit kostenlosen Zertifikaten ausgestattet, bei den Industrieanlagen lag die Zahl kostenloser Zertifikate sogar über der Emissionsmenge (siehe Diagramm 3). Mit einer derartigen Konstellation zeigt ein Instrument wie der Emissionshandel wenig Wirkung. Die Preise für die Zertifikate waren sehr gering und es wurde wenig in den Klimaschutz investiert. Im Laufe der Zeit wurde der Mechanismus zur Vergabe kostenloser Emissionsberechtigungen immer weiter optimiert. Zum Beispiel erhalten Energieanlagen, die ausschließlich der Stromerzeugung dienen, seit 2013 keine kostenlosen Zertifikate mehr. Industrieanlagen werden hinsichtlich eines Benchmarks betrachtet, der die umweltschonendsten Produktionsmethoden als Standard für die Verteilung von kostenlosen Berechtigungen setzt. Seit 2013 dürfen außerdem keine Zertifikate aus Kyoto-Mechanismen in den Emissionshandel einfließen. Anhand dieser und anderer Aspekte verringerte sich die Ausstattung von Energieanlagen mit kostenlosen Zertifikaten deutlich. Sie müssen inzwischen den Großteil ihrer Zertifikate ersteigern, was wiederum Anreize für Investitionen in den Klimaschutz schafft. Industrieanlagen erhalten immer noch sehr viele Zertifikate kostenlos zugeteilt. Dies soll vor allem verhindern, dass Anlagenbetreiber ihre Produktion in Regionen auslagern, wo dem Klimaschutz eine geringere Bedeutung beigemessen wird als in der Europäischen Union (sog. Carbon Leakage). Doch auch hier wurden in den letzten Jahren Anpassungen vorgenommen. Mit dem Grenzausgleichsmechanismus CBAM werden nach und nach für Produkte, die in der Europäischen Union dem Emissionshandel unterliegen und eingeführt werden, ebenso Zertifikate fällig. Durch den zusätzlichen Kostenfaktor verlieren diese gegenüber emissionsärmer produzierten inländischen Produkten an Attraktivität. Je weiter CBAM voranschreitet, umso mehr werden die kostenlosen Berechtigungen für Industrieanlagen zurückgefahren. Es ist vorgesehen, dass im Jahr 2030 keinerlei Zertifikate mehr kostenlos zur Verfügung gestellt werden und alle Anlagenbetreiber ihren Bedarf durch Ersteigerung decken müssen. Dies gilt sowohl für Energie- als auch für Industrieanlagen. Sachsen-Anhalt hat aufgrund seiner (Industrie-)Geschichte verglichen mit anderen Bundesländern einen hohen CO 2 -Ausstoß. Viele Produkte, die in anderen Bundesländern verbraucht werden, werden in Sachsen-Anhalt hergestellt. Nichtsdestotrotz entsteht dadurch eine Verantwortung für das Land, seinen Treibhausgasausstoß zu verringern. Für die Braunkohlekraftwerke im Land, die für sehr hohe CO 2 -Emissionen verantwortlich sind, liegen teilweise bereits Pläne für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen vor, manche befinden sich auch schon in der Umsetzung. Sachsen-Anhalts größtes Braunkohlekraftwerk beispielsweise muss infolge des Kohleverstromungsbeendigungsgesetz (KVBG) spätestens Ende 2034 den Betrieb einstellen. Da der Standort jedoch für die Energieerzeugung erhalten bleiben soll, werden hier zukünftig klimaschonendere Wege beschritten. Aber auch Kraftwerke, die nicht vom KVBG betroffen sind, müssen ihren Treibhausgasausstoß weiter verringern, um zum Ziel der Klimaneutralität im Jahr 2045 beizutragen. Auch die Industrieanlagen müssen ihre Emissionen deutlich reduzieren. Da bei den Industrieanlagen aktuell verringerte Emissionen noch vielfach auf verringerte Produktionen infolge der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen zurückzuführen sind, sind hier noch die Herausforderungen noch größer. Letzte Aktualisierung: 20.10.2025

Betriebsoptimierung des Wärmenetzes einschließlich der Nutzung von Strom aus EE und Abwärme aus der Wasserstoffproduktion in Bosbüll

Der Fokus des avisierten Forschungsvorhabens liegt auf der Umsetzung von optimierten Betriebsstrategien mit Hilfe der prädiktiven Regelung mit KI unter Berücksichtigung von technischen, wirtschaftlichen und regulatorisch-rechtlichen Aspekten. Die grundlegenden technischen Aspekte beinhalten dabei die simulationsgestützte Entwicklung einer KI- und prognosebasierten Betriebsführung für das Wärmenetz zur maximalen Nutzung des eigenen lokal erzeugten Stroms aus PV- und Windkraftanlagen und der erlösoptimierten Vermarktung der Residualmengen im Strommarkt. Darüber hinaus sollen die Einbindung von Abwärme aus der Wasserstoffproduktion ins Wärmenetz und die Nutzung von thermischen Speichern (zentral und dezentral) im Lastmanagement mitberücksichtigt werden. Damit soll eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrads der Wasserstoffproduktion durch die Einbindung der Abwärme ins Wärmenetz ermöglicht werden.

Wärmefluss-Optimierung zur Sektorenkopplung in Fernwärmenetzen mittels MPC unter Berücksichtigung eines strommarktorientierten Betriebes

Das Vorhaben WOpS - Wärmefluss-Optimierung zur Sektorkopplung hat das Ziel, eine Modell- und Optimierungs-Bibliothek zur optimierungsbasierten Betriebsführung dezentraler Einspeisepunkte in Fernwärmenetzen unter Berücksichtigung eines strommarktorientierten Betriebs der Anlagentechnik zu entwickeln. Diese wird möglichst robust und generisch verfasst, um eine größtmögliche und einfach umzusetzende Übertragbarkeit zu ermöglichen. Ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal der Bibliothek ist die Abbildung der thermohydraulischen zeit- und ortsabhängigen Charakteristika von Wärmeflüssen, die eine optimale Verteilung der Wärme im Wärmenetz ermöglicht. Ziel ist eine gemeinsame Vermarktung der dezentralen Anlagen mit den Koppelprodukten Wärme und der an der Börse gehandelten elektrischen Energie. Für die im Betrieb zu lösenden gemischt-ganzzahligen Optimierungsprobleme wird ein neuer, quelloffener numerischer Löser entwickelt. Zur Erprobung der Verfahren wird eine direkte, praxisnahe Umsetzung in Demonstratoren unter Berücksichtigung der Anforderungen aus dem Netzbetrieb (z.B. 'Redispatch 2.0') sowie einer autonomen Teilnahme der Einheiten am Strommarkt realisiert und die Strom-Wärme-optimierten Fahrpläne in den Demonstratoren umgesetzt. In der Betrachtung werden primär Bestands-Wärmenetze angegangen, die in ihrer Transformation durch die Inbetriebnahmen neuer dezentraler Einspeisepunkte mit unterschiedlichen Anforderungen (z.B. neuartige Wärmequellen in Verbindung mit Großwärmepumpen) unter Berücksichtigung eines strommarkt- wie auch netzorientierten Betriebes der Anlagentechnik neue Herausforderungen an die Versorgungs- und Betriebssicherheit, Energieeffizienz und hohe Lebensdauer der Anlagentechnik stellen. Das Ergebnis ist ein für den Markt verfügbares Modul mit einer Komponentenbibliothek für eine IoT-Plattform und stellt damit einen wesentlichen Baustein für die Transformation von klassischen Unternehmen der Energieversorgung hin zu Energiedienstleistern dar.

Wärmefluss-Optimierung zur Sektorenkopplung in Fernwärmenetzen mittels MPC unter Berücksichtigung eines strommarktorientierten Betriebes, Teilvorhaben: Methoden- und Softwareentwicklung für die Optimierung

Das Vorhaben WOpS - Wärmefluss-Optimierung zur Sektorkopplung hat das Ziel, eine Modell- und Optimierungs-Bibliothek zur optimierungsbasierten Betriebsführung dezentraler Einspeisepunkte in Fernwärmenetzen unter Berücksichtigung eines strommarktorientierten Betriebs der Anlagentechnik zu entwickeln. Diese wird möglichst robust und generisch verfasst, um eine größtmögliche und einfach umzusetzende Übertragbarkeit zu ermöglichen. Ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal der Bibliothek ist die Abbildung der thermohydraulischen zeit- und ortsabhängigen Charakteristika von Wärmeflüssen, die eine optimale Verteilung der Wärme im Wärmenetz ermöglicht. Ziel ist eine gemeinsame Vermarktung der dezentralen Anlagen mit den Koppelprodukten Wärme und der an der Börse gehandelten elektrischen Energie. Für die im Betrieb zu lösenden gemischt-ganzzahligen Optimierungsprobleme wird ein neuer, quell-offener numerischer Löser entwickelt. Zur Erprobung der Verfahren wird eine direkte, praxisnahe Umsetzung in Demonstratoren unter Berücksichtigung der Anforderungen aus dem Netzbetrieb (z.B. 'Redispatch 2.0') sowie einer autonomen Teilnahme der Einheiten am Strommarkt realisiert und die Strom-Wärme-optimierten Fahrpläne in den Demonstratoren umgesetzt. In der Betrachtung werden primär Bestands-Wärmenetze angegangen, die in ihrer Transformation durch die Inbetriebnahmen neuer dezentraler Einspeisepunkte mit unterschiedlichen Anforderungen (z.B. neuartige Wärmequellen in Verbindung mit Großwärmepumpen) unter Berücksichtigung eines strommarkt- wie auch netzorientierten Betriebes der Anlagentechnik neue Herausforderungen an die Versorgungs- und Betriebssicherheit, Energieeffizienz und hohe Lebensdauer der Anlagentechnik stellen. Das Ergebnis ist ein für den Markt verfügbares Modul mit einer Komponentenbibliothek für eine IoT-Plattform und stellt damit einen wesentlichen Baustein für die Transformation von klassischen Unternehmen der Energieversorgung hin zu Energiedienstleistern dar.

Wärmefluss-Optimierung zur Sektorenkopplung in Fernwärmenetzen mittels MPC unter Berücksichtigung eines strommarktorientierten Betriebes, Teilvorhaben: Umsetzung und Demonstration

Das Vorhaben WOpS - Wärmefluss-Optimierung zur Sektorkopplung hat das Ziel, eine Modell- und Optimierungs-Bibliothek zur optimierungsbasierten Betriebsführung dezentraler Einspeisepunkte in Fern-wärmenetzen unter Berücksichtigung eines strommarktorientierten Betriebs der Anlagentechnik zu entwickeln. Diese wird möglichst robust und generisch verfasst, um eine größtmögliche und einfach um-zusetzende Übertragbarkeit zu ermöglichen. Ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal der Bibliothek ist die Abbildung der thermohydraulischen zeit- und ortsabhängigen Charakteristika von Wärmeflüssen, die eine optimale Verteilung der Wärme im Wärmenetz ermöglicht. Ziel ist eine gemeinsame Vermarktung der dezentralen Anlagen mit den Koppelprodukten Wärme und der an der Börse gehandelten elektrischen Energie. Für die im Betrieb zu lösenden gemischt-ganzzahligen Optimierungsprobleme wird ein neuer, quelloffener numerischer Löser entwickelt. Zur Erprobung der Verfahren wird eine direkte, praxisnahe Umsetzung in Demonstratoren unter Berücksichtigung der Anforderungen aus dem Netzbetrieb (z.B. 'Redispatch 2.0') sowie einer autonomen Teilnahme der Einheiten am Strommarkt realisiert und die Strom-Wärme-optimierten Fahrpläne in den Demonstratoren umgesetzt. In der Betrachtung werden primär Bestands-Wärmenetze angegangen, die in ihrer Transformation durch die Inbetriebnahmen neuer dezentraler Einspeisepunkte mit unterschiedlichen Anforderungen (z.B. neuartige Wärmequellen in Verbindung mit Großwärmepumpen) unter Berücksichtigung eines strommarkt- wie auch netzorientierten Betriebes der Anlagentechnik neue Herausforderungen an die Versorgungs- und Betriebssicherheit, Energieeffizienz und hohe Lebensdauer der Anlagentechnik stellen. Das Ergebnis ist ein für den Markt verfügbares Modul mit einer Komponentenbibliothek für eine IoT-Plattform und stellt damit einen wesentlichen Baustein für die Transformation von klassischen Unternehmen der Energieversorgung hin zu Energiedienstleistern dar.

Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, Teilvorhaben: I0-3_UPM

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