Ökologische und Ökonomische Bewertung von Wärmenetzen und Kraft-Wärmekopplung in einem Erneuerbaren Energiesystem

In einer zunehmend von Erneuerbaren Energien und damit auch von volatilen Einspeisungen geprägten Energieversorgung können Strom- und Wärmesektor nicht mehr isoliert betrachtet werden. Vielmehr liegt gerade in der Kopplung beider Sektoren die Möglichkeit, Nachfrage- und Erzeugungsschwankungen gegeneinander auszugleichen und damit insgesamt zu harmonisieren.

Wärmenetze und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen werden in einer von Erneuerbaren Energien geprägten Energieversorgung stark veränderten Rahmenbedingungen ausgesetzt sein. Um unter diesen ökologisch und ökonomisch optimale Konfigurationen im regionalen Kontext zu untersuchen, wird ein kombiniertes Strom- und Wärmemodell entwickelt. Kern des Modells ist ein detaillierter regionaler Teil, der Wärmenetze, Kraftwerke und Speicher örtlich abbildet. Der regionale Teil ist über eine Strom- und Gasschnittstelle direkt an ein überregionales Modell gekoppelt, das die begrenzten Kapazitäten des Übertragungsnetzes berücksichtigt.

Im Rahmen des Projektes wird die Modellierungsbibliothek oemof (open energy system modelling framework) mitentwickelt.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung eines möglichen Beitrags von Wärmenetzen und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) zur ökonomischen Ausgestaltung der Transformation des Energiesektors hin zu einer stabilen und CO2-armen Versorgung.

Das Modell wird als Open-Source-Projekt veröffentlicht und beruht vollständig auf offenen Daten. Der Weg der Daten in das Modell wird nachvollziehbar und transparent dokumentiert.