ENTROPIA
In einem zunehmend dynamischen Umfeld steuern Fernwärmebetreiber ihre Systeme mit veralteter Technologie, was zu neuen Problemen führt. Die Rabensteiner Engineering GmbH entwickelt daher ein modellprädiktive Regelung für Heiz(kraft)werke, welche in Zukunft universell einsetzbar sein soll.
Geringe Effizienz
Unnötig hohe Systemtemperaturen führen zu hohen Netz- und Speicherverlusten. Durch einfache Regelungen werden Kessel oft in ineffizienten Lastbereichen betrieben.
Schwierige Verbindung mit anderen Systemen
Hohe Systemtemperaturen und die fehlende Möglichkeit, Flexibilitäten zu nutzen, erschweren die Kopplung mit erneuerbaren Energien (z.B. Solarthermie), dem Strommarkt und anderen Sektoren (z.B. Industrie).
Mangel an qualifiziertem Betriebspersonal*
Die durch die Rahmenbedingungen steigenden Anforderungen an die Anlagensteuerung werden durch den Mangel an qualifiziertem Betreibspersonal verschärft.
* Bundesministerium für Inneres, 2024. Bundesweite Mangelberufe. www.migration.gv.at
In der Vergangenheit gab es in Fernwärmesystemen häufig eine einzige zentrale Wärmeerzeugungsanlage, die alle Wärmeverbraucher im System versorgte. Die Integration dezentraler erneuerbarer Energien führt jedoch zu einer Dezentralität und Variabilität, wie wir sie bereits aus dem Strommarkt kennen. Im Gegensatz zum Strommarkt, der bereits gut auf die Dynamik der erneuerbaren Energien vorbereitet ist, hinkt der Wärmemarkt hinterher. Das liegt vor allem daran, dass der Wärmesektor noch wenig digitalisiert ist und die Anlagen oft sehr statisch betrieben werden, was zu hohen Verlusten bei der Wärmeerzeugung und -verteilung führt. Die ENTROPIA-Software wirkt diesen Trends und den damit verbundenen Nachteilen entgegen, indem sie alle regelbaren Komponenten mittels modellprädiktiver Regelung (MPC…Model Predictive Control) proaktiv steuert.
Der digitale Zwilling der nächsten Generation
Mit Hilfe von Netzsimulationen können detaillierte thermohydraulische Probleme gelöst werden, die normalerweise von den Betreibern nicht verlangt werden. ENTROPIA ist die einzige MPC-Optimierungssoftware, die keine detaillierte Netzsimulation erfordert und durch neue Regelstrategien vergleichbare oder höhere Einsparungen ermöglicht.
Effizienzsteierung um bis zu 20%*
*Jacobsen, T., 2022. Make building heating more energy efficient by Artificial intelligence. APUEA Magazine, Issue 7, 22-25
Prognose
Eine übersichtliche Datenaufbereitung in Kombination mit Tools der künstlichen Intelligenz ermöglicht präzise Prognosen (z. B. des Wärmebedarfs) auch für komplexe Systeme.
Digitaler Zwilling
Durch die physikalische Abbildung des technischen Systems, bestehend aus Wärmeerzeugung und -verteilung sowie Sektorkopplungsoptionen, können unterschiedliche Betriebsfahrpläne berechnet werden.
Optimierung
Ein genetischer Algorithmus berechnet die optimale Anordnung aller steuerbaren Komponenten (Kessel, Speicher, Pumpen, …). Dabei werden sowohl die Brennstoffeinsparung als auch eine mögliche Erlösmaximierung berücksichtigt.
