Vorgehensmodell zur Simulation von gebündeltem Energiebedarf

Abstract

Im Projekt GRIDS – Grüne Energie in industriellen Verbünden werden die Potentiale und Verbesserungsmöglichkeiten innovativer Energieversorgungskonzepte in Gewerbeund Industrieparks untersucht. Für die Planung neuer (Greenfield) sowie den Ausund Umbau bereits bestehender Gewerbeparks (Brownfield) werden Leitfäden zur Planung der Energiekonzepte erstellt. Eine elementare Herausforderung ist die Voraussage (Prädiktion) des (gebündelten) Energiebedarfs, die zur ökologisch und ökonomisch langfristig tragfähigen Auslegung von Versorgungskonzepten mit ihren Ressourcen (Betriebsmittel, Rohstoffe, Verlustenergie etc.) notwendig ist. Allein durch Datenerhebungen und Auswertungen vergleichbarer Energienutzer kann nicht umfänglich auf die jeweilige Situation am Ort der Planung rückgeschlossen werden. Denn bei Energiedaten handelt es sich für die meisten (Industrie) Unternehmen um sensible Daten, somit ist eine detaillierte Datenerhebung in aller Regel ausgeschlossen. Daneben besteht speziell bei kleineren Unternehmen keine Transparenz bezüglich ihrer Energiedaten. Diese sind meist sehr grobgranular und stützen sich allein auf monatliche Abrechnungen des Energieversorgers. Weiterhin könnte selbst bei hervorragender Datengrundlage nicht davon ausgegangen werden, dass selbst Betriebe identischer Branche, Größe und Struktur den gleichen Lastgang haben. Damit sollte zur allgemeinen Simulation von Lastgängen von Unternehmen immer eine Methode zum Einsatz kommen, die den Lastgang als stochastische Größe ermittelt, um Verfälschungen zu vermeiden. Aber das Wissen über den zeitlichen Verlauf des Energieund Leistungsbedarfs ist eine Grundvoraussetzung für eine nachhaltige Gestaltung des Energieversorgungssystems mit dem Ziel der Erhöhung des Anteils regenerativer Energien. Nur so können Betriebsmittel, insbesondere Speicher und regenerative Erzeugungsanlagen effizient geplant werden, was aufgrund der oft enormen Investitionshöhe sowie der Langfristigkeit der größtenteils irreversiblen Investitionen von hoher Bedeutung ist [1]. Es besteht demnach ein Mangel an Daten für eine verlässliche Planung von Energienetzen. Auf dieser Grundlage wird eine Methodik erstellt die ein Vorgehensmodell zur Simulation des Energiebedarfs von gebündelten Versorgungskonzepten bereitstellt. Mit Hilfe der Simulation des Energiebedarfs von (heterogenen) Gruppen, wie sie durch Unternehmen in Gewerbeparks repräsentiert werden, kann die Simulation und die Auslegung der elektrischen Anlagen verbessert werden, somit kann die auf Erfahrungswerten basierende Netzplanung durch eine zielführende Methode unterstützt werden [2]. Neben der Unterstützung bei der Planung von Versorgungsnetzen, kann das Vorgehensmodell auch zur Generierung weiterer Energiedaten für andere Anwendungszwecke genutzt werden. Dazu zählt beispielsweise die energieorientierte Materialflusssimulation. Mit deren Hilfe können unter anderem Maßnahme zur Energieflexibilität auf Unternehmensund Gewerbeparkebene untersucht werden. Dadurch können zusätzlich organisatorische Maßnahmen zur Senkung der Spitzenlast untersucht werden und wie sich diese auf die Produktion und damit den Unternehmenserfolg auswirken.