Projektinhalt
Die Märkte für Strom und Wärme wachsen im Rahmen der Energiewende immer stärker zusammen. Sektorkopplung ist dabei ein entscheidender Schlüssel für die Integration von Erneuerbaren Energien ins Energiesystem – etwa, indem durch Power-to-Heat Stromüberschüsse aus Erneuerbaren Energien für die Wärmebereitstellung verwendet werden. Gerade für ökonomische Betrachtungen und nachhaltige Investitionsentscheidungen muss es daher möglich sein, in Simulationen und Optimierungsrechnungen die Sektoren gekoppelt zu betrachteten. Innerhalb des open energy modelling frameworks (oemof) wurden in verschiedenen Projekten bereits Komponenten zur Betrachtung der Wärmeversorgung im Energiesystem modelliert und Fragestellungen zur Wärmewende untersucht. Das Projekt oemof_heat hat dies fortgesetzt und die Integration des Wärmesektors ins Framework umfassend umgesetzt.
Entwicklung und Anwendung neuer Modellierungsansätze in oemof
Im Zentrum von oemof_heat stand die Modellierung von komplexen Wärmeversorgungsszenarien und Strom-Wärme-Sektorkopplung in Energiesystemanalysen. Die Möglichkeit, dies in das bestehende Open-Source-Werkzeug oemof als flexibles Tool zu integrieren, wurde geschaffen. Der Schwerpunkt bei der Entwicklung der Szenarien lag auf der Versorgung von Raumwärme und Brauchwasser, der Wärmeverteilung durch Wärmenetze und auf Prozesswärme und -kälteanwendungen. Die Modellierung erfolgte mit dem Ziel, die Abbildung einer großen Bandbreite von Wärmesystemen zu ermöglichen.
Die Arbeit des oemof_heat-Projektteams bestand darin, Systeme zu charakterisieren, bestehende Komponenten zu erweitern und neue modulare Berechnungsbausteine zu entwickeln. Im Sinne der Open-Science-Philosophie setzte es auf die konsequente Verwendung von Open Source, Open Data und entsprechender Lizensierung. Zusätzlich wurden Zwischenschritte und Ergebnisse auf der OpenEnergyPlatform veröffentlicht und mit der Open Energy Modelling (openmod) Community diskutiert. Am Ende ist ein validiertes, öffentlich zugängliches Berechnungswerkzeug entstanden, mit dem bereits im laufenden Projekt praxisrelevante Systeme optimiert, analysiert und veröffentlicht wurden.
Publikationen
Jakob Wolf, Christoph Pels Leusden, Silke Köhler, Jann Launer: Flexibilisierung von KWK-Anlagen für wachsende Herausforderungen einer sicheren Strom- und Wärmeversorgung, Tagungsband RET.Con 2019
Franziska Pleißner, Henning Francke, Silke Köhler, Jann Launer, Christoph Pels Leusden: Lineare Optimierung eines Systems zur solaren Kühlung unter besonderer Berücksichtigung unterschiedlicher Speicherkonzepte – ein Fall für oemof, Tagungsband RET.Con 2019
