Entwicklung eines Simulationstools zur energetischen, ökologischen und ökonomischen Bewertung von vernetzten Energieversorgungskonzepten für Quartiere

Zusammenfassung

Im Rahmen der dezentralen Energieversorgungsplanung ist bislang unklar, welche Technologien das größte Potenzial zur Versorgung von Quartieren bieten. Zur Identifikation geeigneter Versorgungskonzepte bedarf es jedoch zunächst einer Methode, die eine Bewertung sowohl in energetischer als auch in ökologischer und ökonomischer Hinsicht ermöglicht. Das entwickelte Simulationswerkzeug ist auf eine Vielzahl der gegenwärtig im Markt verfügbaren Erzeugungs- und Speichertechnologien zur Strom- und Wärmeversorgung von Gebäuden anwendbar. So können Wärmepumpen, Solarthermie, Heizkessel, Kraft-Wärme-Kopplung, Nahwärmenetze, Fotovoltaik, Batteriespeicher, Elektromobilität und Quartierstromnetze in variablen Kombinationen und Betriebsweisen abgebildet werden. Zur Beschreibung der Energieflüsse innerhalb der Quartiergrenze werden zeitlich hochaufgelöste Lastprofile verwendet, die mithilfe dynamischer Gebäudesimulation berechnet oder mit Clustering-Methoden aus Messdaten abgeleitet wurden. Durch diesen profilbasierten Ansatz können Versorgungsoptionen hinsichtlich der Indikatoren Deckungsanteil, Eigenverbrauch, Treibhauspotenzial und Kapitalwert einfach und praxisnah bewertet werden. Der gewählte Use Case eines Wohnquartiers zeigt, dass ein Versorgungskonzept mit Sole/Wasser-Wärmepumpen und Fotovoltaik gegenwärtig zu empfehlen ist.