Das österreichische Forschungsprojekt „Optimale Vernetzung von Wärme-, Strom- und Gasnetzen zur Erhöhung von Effizienz und Zuverlässigkeit“ (OptEnGrid) basiert direkt auf den Arbeiten von Dr. Michael Stadler am Lawrence Berkeley National Laboratory an der Universität von Kalifornien und verbindet die Forschungsarbeiten von BEST im Bereich Wärme mit den Smartgrid-Forschungen aus Kalifornien.

Langfristiges Ziel der Forschungsaktivitäten ist die Optimierung der Energie- und Stoffströme
aus ganzheitlicher Sicht. Ein systematischer Ansatz wird auf Basis eines international bewährten Systems entwickelt. Ein zentrales Ziel ist die Erhöhung des Autonomiegrades von Systemen auf allen Hierarchieebenen (einzelne Gebäude, Siedlungen, Teilnetze, Regionen) und in allen Sektoren des Energiesystems, um die überregionale Infrastruktur zu entlasten. Dazu wurde wesentlich auf die Skalierbarkeit der entwickelten Werkzeuge geachtet.
Aus dem Projekt resultieren Maßnahmen für die betrachteten Testsysteme, Konzepte für die übergeordnete Regelung sowie eine Bewertung des wirtschaftlichen Potentials. Die Arbeiten dienen als Grundlage für die Entwicklung von Werkzeugen, von welchen langfristig das gesamte österreichische Energiesystem profitieren soll.

Ausgangssituation

Die Kopplung der verschiedenen Sektoren des Energiesystems, die Betrachtung von Energienetzen und optimierte Betriebsweisen von hybriden Energiesystemen gelten als wesentliche Zukunftsthemen in der Energieforschung.
Unser Energiesystem ist im Umbruch: Die Abkehr von fossilen Energiequellen ist unbedingt notwendig, um den Klimawandel zu bremsen und letztlich zu stoppen.
Allerdings belastet der zunehmende Anteil stark schwankender erneuerbarer Energien (Sonne, Wind) das Stromnetz erheblich. Das fluktuierende Energieangebot macht Ausgleichsenergie nötig, die aus wirtschaftlichen Gründen oft auf besonders „schmutzige“ Weise produziert wird (z.B. Kohleverstromung statt unwirtschaftlicher KWK-Anlagen). Das Stromnetz ist in Europa zwar prinzipiell gut ausgebaut, es weist aber dennoch Schwachstellen auf, die die Transportkapazitäten begrenzen. Der Neubau von Hochspannungsleitungen ist aus Landschafts- und Umweltschutzgründen oft problematisch und stößt daher meist auf massiven Widerstand der Bevölkerung. Entsprechend schleppend geht der Ausbau des Netzes voran.
Eine mögliche Alternative zu massiven Netzausbau kann eine Dezentralisierung bieten. Erzeuger und Verbraucher müssen aufeinander abgestimmt werden und so Energie (Strom, Wärme, Kälte) dort verbracht werden, wo diese erzeugt wird. Dies erfordert eine optimale Planung sowie einen flexiblen Betrieb diese Systeme.

Ergebnisse

Die Arbeiten dienen als Grundlage für die Entwicklung von Werkzeugen, von welchen langfristig das gesamte österreichische Energiesystem profitieren soll. Der Schwerpunkt des Projekts liegt in der Entwicklung neuer Methoden und auf Know-how-Transfer. Die Entwicklung eines konkreten Produkts, die natürlich ein Fernziel der Forschungsarbeiten ist, sollte nach erfolgreicher Projektdurchführung Thema von Folgeprojekten sein. Die Projektergebnisse bilden die Basis für Tools, welche zukünftig Kommunen und Gemeinden bei der Planung neuer, aber auch in der Erweiterung und Optimierung bestehender Kommunen hin zu Energiegemeinschaften helfen.

"Das Planungs- und Optimierungstool „OptEnGrid“ stellt ein Werkzeug im Zuge der Energiewende hin zu dezentralen Energien und Erneuerbaren Energiegemeinschaften bzw. Microgrids dar. Das Tool wird zukünftig Kommunen und Gemeinden helfen bei der Planung neuer, aber auch in der Erweiterung und Optimierung bestehender Kommunen hin zu Energiegemeinschaften." (Michael Zellinger)

Einführung:

https://drive.google.com/file/d/1H3MKw-PUlNX6ANQZFpDTxbALjqXhqrfh/view?usp=sharing

Beschreibung:

https://drive.google.com/file/d/1n6KGckTKks3EYOiGNnsThYrd06Vb8dSu/view?usp=sharing

Anwendungsbeispiele:

https://drive.google.com/file/d/1LH8ihMIePfvUan96btoDdgpNIFDzGVFM/view?usp=sharing