FunkSTA

Im Projekt FunkSTA wird mit Hilfe unserer Projektpartner (Stadtwerke Aachen AG, regio iT, RWTH Aachen University) die Nutzung von funkbasierten Betriebsdaten aus dem Wärmenetz der Stadt Aachen untersucht. Hierbei wird das Ziel verfolgt, auf Basis von Live-Messdaten das Betriebsverhalten des Netzes besser abbilden, und so ein wesentlich besseres und ganzheitliches Systemverständnis ableiten zu können. Häufig wird in heutigen Wärmenetzen eine detaillierte Überwachung der Erzeuger und Einspeiseeinheiten umgesetzt, allerdings ist dies bei den einzelnen Abnehmern nicht der Fall. Durch eine konsequente und hochaufgelöste Erfassung aller Abnehmer im Aachener Fernwärmenetz, sowie die zur Verfügung Stellung der Daten mittels MQTT Protokoll ( https://mqtt.org), kann hier zum einen eine verbesserte Störerfassung und Meldung erfolgen, zum anderen auch die Betriebsparameter des Netzes genauer erfasst werden.

Im Teilvorhaben „Kalibrierung und Anwendung dynamischer Systemsimulation zur Planung und Betriebsoptimierung“ untersucht heatbeat die Nutzbarkeit der zur Verfügung stehenden Messdaten zur Kalibrierung der dynamischen Simulationsmodelle für das Fernwärmenetz in Aachen. Hierbei werden im Wesentlichen zwei Ziele verfolgt. Zum einen ermöglichen kalibrierte Simulationsmodelle die Optimierung des Netzbetriebs, zum anderen können sie einen Beitrag zur Bewertung von Ausbauszenarien und Transformationsplänen leisten. Deshalb wird im Projektverlauf zunächst eine automatisierte Kalibrierung unserer Simulationsmodelle durchgeführt. Diese kann im Laufe der Zeit mit einem immer größer werdenden Datensatz wiederholt durchgeführt werden und somit im Projektverlauf immer bessere Ergebnisse liefern. Parallel hierzu wird auf Basis der kalibrierten Simulationsmodelle und den Experten der STAWAG verschiedene Optionen zur Betriebsoptimierung bewertet. So können beispielsweise gezielt Aussagen über mögliche Rücklauftemperaturabsenkungen oder Heizkurvenanpassungen getroffen und empfohlen werden. Zusätzlich werden die kalibrierten Simulationsmodelle genutzt, um verschiedenen Transformationsszenarien im Fernwärmenetz in Aachen bewerten zu können. Die Herausforderung ist hierbei die zukünftige, dezentrale Einbindung regenerativ gewonnener Wärme in das Netz. Die hieraus resultierenden Anpassungen im Netzbetrieb können durch die simulative Betrachtung in einer frühen Planungsphase berücksichtigt werden. Im Projekt FunkSTA zeigen wird das Potenzial unseres heatbeat Digital Twin von der Planung bis hin zur Optimierung des Betriebs auf und entwickeln diese für Anwendungen auf andere Netze gezielt weiter.