GWP-META

Für die Dekarbonisierung der Fernwärmeversorgung ist die erfolgreiche Integration von sektorgekoppelten Großwärmepumpen unverzichtbar. Um ökologisch und ökonomisch ideale Lösungen zu schaffen arbeitet das IER an der Erstellung eines Tools zur technoökonomischen Bewertung und Optimierung von Großwärmepumpen in bestehenden und zukünftige Fernwärme-Erzeugerparks. Das Tool ermöglicht die Analyse von detaillierten Großwärmepumpen mit Auswahl der Wärmequellen Wasser,
Luft, Abwärme und Geothermie in individuell zusammengesetzter Erzeugerparks. Diese können aus
dem Portfolie aus konventionelle Wärmeerzeugern (Heizkessel), KWKs (Anlagen der Kraft-Wärmekopplung), elektrischen Wärmeerzeugern (Spitzenlastkessel), Geothermie- und Solarthermieanlagen
sowie Wärmespeichern zusammengesetzt werden.
Die zugrundeliegende multikriterielle, evolutionäre Optimierung ist eine Methodik die zur Lösung von
Problemen mit mehreren konkurrierenden Zielen eingesetzt wird. Bezogen auf die Integration von
Großwärmepumpen in die Fernwärme findet der Algorithmus eine Reihe von Lösungen, die zwischen
ökologischen und ökonomischen Zielen die besten Kompromisse aufzeigen.
Durch einen evolutionären Ansatz, werden Lösungsräume nach dem Top-down Prinzip (vom Abstrakten, hin zum Konkreten) zuerst grob ermittelt und anschließend durch eine lokale Verfeinerung des
Parameterraums präzisiert. Dadurch ermöglicht das Tool auch dann eine hohe Auflösung, wenn die
verfügbare Rechnerleistung beschränkt ist.
Die im Zuge der Optimierung durchgeführte Sensitivitätsanalyse ermöglicht, den individuellen Einfluss
einzelner Parameter auf Kosten und Ökologie zu visualisieren. Sie liefert somit eine Aussage über die
potentesten Stellschrauben für eine erfolgreiche Integration von Großwärmepumpen in aktuelle und
zukünftige Fernwärmenetze.