Fachsymposium 2018 - "Wie funktioniert Energiewende"

FÖRDERPREISE
1. Preisträger
Robert Kerstan
Thema Diplomarbeit:
Integration von dezentralen Erzeugern
in ein bestehendes Fernwärmenetz
unter Berücksichtigung
der Netzhydraulik
Im Rahmen der Diplomarbeit wurden Auswirkungen
des klimapolitisch bedingten Wandels
der Energieversorgung und der damit notwendigen
Reduzierung von fossilen Energieträgern
auf die Versorgungsstrukturen eines
Fernwärme-Sekundärnetzes betrachtet und
Überlegungen zur dezentralen Versorgung
des Systems durchgeführt.
Zunächst wurden auf der Grundlage von Betriebsmessdaten
mit der Software SINETZ
Modelle des Sekundärnetzes erstellt und
die Netzhydraulik berechnet. So konnte der
IST-Stand des Systems erfasst werden. Die
Berechnungsergebnisse zeigen, dass die
Netzstrukturen für die bestehenden Anforderungen
geeignet sind. Mit der derzeitigen
Fahrweise der Umwälzpumpen (UWP) stehen
für jeden der berechneten Lastfälle Druckreserven
zur Verfügung. Anhand des Pumpenkennfeldes
konnten zudem Leistungsreserven
für diese Aggregate ermittelt werden. Aufbauend
auf diesen Erkenntnissen wurde die Möglichkeit
einer Netzverdichtung untersucht.
Unter Berücksichtigung der Wärmeübertrager
zwischen Primär- und Sekundärnetz, sowie
der Netzhydraulik, wurde die Umsetzbarkeit
des Anschlusses neuer Verbraucher mit einer
thermischen Gesamtleistung von 3,2 MWth
bestätigt. Diese neuen Verbraucher waren
ebenfalls Bestandteil der Untersuchungen zur
Dezentralisierung, wobei die Betrachtung von
drei Varianten erfolgte: (1) Aufteilung des Sekundärnetzes
in acht Teilsysteme, die jeweils
aus maximal zwei, mit Gasmotoren betriebenen
Blockheizkraftwerken (BHKW), einer Power-to-Heat-Anlage
und einem Wärmespeicher
bestehen; (2) zentrale Energiebereitstellung
mit neun (anstatt zwei) BHKWs am Standort
der Wärmeübergabestation mit Erhalt der
Netzstrukturen untersucht und (3) Erhöhung
der Betriebszeiten durch die Reduzierung
der BHKW-Anzahl . Die Verbindung mit dem
Primärnetz muss dabei erhalten bleiben. Großer
Nachteil dieser Variante ist die weiterhin
bestehende Abhängigkeit von den Großerzeugern.
Eine schrittweise Erweiterung der
BHKW-Anzahl über einen längeren Zeitraum
wäre denkbar.
22 JAHRESINFORMATION 2018/2019