PD. Dr. Andreas Lemmer
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31.05.2022

Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert.