Optimale Betriebsführung von Nahwärmenetzen (Deutsch)

Die aus Sicht der Einsparung von Primärenergie günstigste Betriebsstrategie von BHKW (Blockheizkraftwerken) ist stark von der Leistung der Module abhängig; Darum ist für jedes Projekt eine Einzelfallprüfung erforderlich. Warmwasserbereitung ist ganzjährig erforderlich, sie übersteigt etwa das halbe Jahr den Heizungsbedarf. Das gibt für den BHKW-Betrieb eine ganzjährige Grundlast. Am Beispiel einer Niederenergiesiedelung in Niedernhausen (D) werden die Optimierungsrechnungen für den BHKW-Betrieb am Nahwärmenetz durchgeführt. Mit einem stationären Bilanzverfahren werden für jeden Monat Heizwärmebedarf, Warmwasserbedarf und Wärmeverluste der Haustechnik und des Nahwärmenetzes berechnet und zu monatstypischen Tagen umgerechnet; für jeden dieser 12 Tage wird der 24-Stunden-Gang ermittelt. Dann wird daraus die Jahresdauerlinie des Wärmebedarfs errechnet und das BHKW dimensioniert. Es werden dann verschiedene Betriebsvarianten des Sommerbetriebes durchgerechnet: 1. Durchgängiger Betrieb auf Systemtemperatur. 2. Interwallbeladung der Warmwasserspeicher synchron in Tageszeiten schwacher Heizlast, in der Übergangsteit wird die Temperatur witterungsgeführt gefahren, im Sommere wird nicht geheizt. 3. Intervallbeladung sequentiell in 3 Haushaltsgruppen nacheinander. 4. Intervallbeladung sequentiell in Teilsträngen des Netzes. 5. Witterungsbeführte Netztemperatur, elektrische Durchlauferhitzer. 6. Solaranlagen auf jedem Gebäude, die zu etwa 80 % im Sommer den Warmwasserbedarf decken; Abschaltung des Nahwärmenetzes im Sommer. Für diese 6 Betriebsvarianten wurden die Bedarfswerte für Primärenergie berechnet für 5 BHKW-Varianten: 1. 1 Modul 5 kW elektrisch, 12,5 kW thermisch, 2. 2 Module wie 1, 3. 3 Modulew wie 1, 4. 1 Modul 14 kW elektrisch, 32 kW thermisch, und 5. 1 Modul 30 kW elektrisch, 63 kW thermisch. Randbedingungen (Einspeisevergütung oder Primärenergie-Gutschrift für erzeugten Strom, Netzverluste) haben großen Einfluß auf die Optimierung; dezentrale elektrische Warmwasserbereitung im Sommer ist die ungünstige Varante. Die Auswertung der Varianten ist in Blockdiagrammen dargestellt und im Text diskutiert.