Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und 
Forschungsprojekt DigiHeat
DigiHeat – Digitalisiertes Wärmekraftwerk für eine effizientere urbane Fernwärmeversorgung
Teilvorhaben des Verbundvorhabens: EnEff:Wärme: N5GEH-DigiHeat Digitalisiertes Wärmekraftwerk für eine effizientere urbane Fernwärmeversorgung.
Das Vorhaben DigiHeat fokussiert auf Ansätze zum zielgerichteten und effizienzsteigernden Einsatz von Technologien zur Datenübertragung und -verarbeitung im Fernwärmesektor. Es kombiniert hierbei konkrete Digitalisierungsmaßnahmen der drei beteiligten Stadtwerke Gießen, Marburg und Hanau mit der Entwicklung und Praxiserprobung des innovativen Konzepts eines 'Digitalisierten Wärmekraftwerks'.
Bei diesem wird die IKT-Systemarchitektur des virtuellen Kraftwerks, wie sie im Stromsektor bereits vielfach Anwendung findet, auf den Anwendungsfall Fernwärme vorgenommen. Der zielgerichtete und effiziente Einsatz von Kommunikationstechnologien und Datenübertragungsstandards soll dazu führen, dass ein Fernwärmesystem mit Erzeugern, Verteilung und Verbrauch möglichst effizient im Sinne eines 'Digitalisierten Wärmekraftwerks' betrieben werden kann. Dieses Maßnahmenbündel wird beispielhaft bei den drei beteiligten Stadtwerken implementiert und erprobt, um die wissenschaftlichen Ergebnisse direkt in Praxiserfahrungen übersetzen zu können. DigiHeat ist somit ein konkretes Umsetzungsprojekt für mittelgroße Stadtwerke mit unterschiedlichen Organisationsstrukturen aber identischen Herausforderungen im Digitalisierungsbereich. Durch die Aufbereitung und den aktiven Transfer der Projektergebnisse in die Fernwärmebranche, weist DigiHeat ein hohes Multiplikationspotenzial auf.
Zielstellung
Struktur des Forschungsprojektes „DigiHeat“
Konzept des Digitalen Wärmekraftwerks in der Fernwärme
Beispielhafte Anwendungsfelder der Fernwärmeversorgung, in denen funkbasierte Kommunikationstechnologien unterstützen können
Das übergreifende Ziel des Forschungsvorhabens ist die Schaffung der wissensbezogenen Voraus-setzungen, einen zielgerichteten, effizienzsteigernden Einsatz von 5G-Übertragungstechnologien und -standards in der Fernwärmebranche zu ermöglichen.
Die Nutzung von zukunftsfähigen Datenübertragungsstandards im Energiesektor ist ein maßgeblicher Baustein für die Vernetzung fluktuierender Energieerzeuger und -verbraucher. Die Grundlage hierfür ist die Auswahl und Schaffung geeigneter Standards, die Nutzung effizienter und vernetzter Optimierungsalgorithmen zum Abgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch im Sinne des Betriebes eines „Digitalisierten Wärmekraftwerks“ (DWK). Die technischen Zielstellungen des Projekts lauten daher, zukunftsfähige Konzepte und Technologien im Kontext von 5G für die Fernwärme zu identifizieren, hinsichtlich ihrer Eignung für verschiedene Fernwärmesysteme zu bewerten und entsprechend übergreifende Optimierungsalgorithmen für den Betrieb des DWK zu entwickeln. Diese Tools werden sektorübergreifend entwickelt und beziehen Entwicklungen auf dem Stromsektor mit ein, um der fortwährenden Vernetzung der beiden Sektoren zu entsprechen.
Das Projekt hat über die wissenschaftliche Entwicklung von Algorithmen und Künstlichen Intelligenzen das Ziel, diese Tools an einem realen Fernwärmenetz in Anwendung zu bringen, um Praxisanforderungen iterativ in die Entwicklung mit einfließen zu lassen. Damit werden die (weiter-)entwickelten Technologien in ihrer relevanten Umgebung getestet. Weiterhin werden prototypische Anwendungen im Realbetrieb bei den beteiligten Stadtwerken angestrebt.
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
