Machbarkeitsstudie für ein Wärmenetz in Tettnang am Bodensee

Karte des Wärmenetzes

Short Facts

Laufzeit

1/2023 – 4/2024

Für die ENGIE Deutschland GmbH wurde eine Machbarkeitsstudie entsprechend der Bundesförderung effiziente Wärmenetze durchgeführt. Dabei wurden die Ergebnisse im Digital Twin erarbeitet und dokumentiert.

Projektaufbau und -ablauf

Im Rahmen einer umfassenden Konzeptstudie wurde die Bestandsaufnahme und Digitalisierung der Gebäude im vorgesehenen Versorgungsgebiet durchgeführt. In der ersten Ausbaustufe umfasst das Projekt rund 164 Gebäude, mit einem angestrebten Endausbau auf bis zu 355 Gebäude. Die Gebäude wurden georeferenziert erfasst und mit relevanten Informationen wie Nutzungsart, Fläche, Baualter, sowie Verbrauchs- und Bedarfsdaten angereichert.

Die dynamische Bedarfsabschätzung erfolgt gebäudescharf und stündlich, wodurch eine präzise und zeitlich differenzierte Analyse des Wärmebedarfs ermöglicht wird. Für das erste Maßnahmenpaket wurde eine Anschlussleistung von etwa 6 MW inkl. Gleichzeitigkeit und ein jährlicher Energiebedarf von 16 GWh ermittelt. Im angestrebten Vollausbau werden ca. 12 MW und 48 GWh erwartet.

Darüber hinaus wurde eine Potenzialabschätzung für die vorgesehenen Erzeugungsoptionen durchgeführt. Diese umfasst die Bewertung von Biomassekesseln, Gasspitzenlastkesseln sowie die Abschätzung eines Solarthermiepotenzials – jeweils mit Angaben zu Leistung, Energie und stündlichem Verlauf über ein Jahr.

Umfang der Leistung

Ein zentraler Bestandteil des Projekts war die Trassierung und Vordimensionierung des thermischen Netzes. Die Auslegung erfolgte mit einer Vorlauftemperatur von 80 °C und einer Rücklauftemperatur von 50 °C. Es wurden verschiedene Netzvarianten untersucht, wobei dynamische Anschlussszenarien und unterschiedliche Anschlussquoten berücksichtigt wurden.

Die Dimensionierung der Netzvarianten erfolgte abschnittsweise und beinhaltete eine detaillierte Kostenschätzung, die auch zukünftige Ausbauszenarien einbezieht. Zusätzlich wurden Druckverlustberechnungen sowie die thermischen Verluste der Varianten analysiert.

Im Rahmen der Systembewertung wurden die Varianten hinsichtlich ihrer Primärenergiefaktoren, CO₂-Emissionen (absolut und spezifisch) sowie ihrer Wirtschaftlichkeit verglichen. Die Ergebnisse lieferten wesentliche Beiträge zur Vorbereitung des Modul II Antrags der BEW.

Einsatz des Digital Twin: Leistungen heatbeat im Projekt

heatbeat setzte im Projekt auf den Einsatz eines Digital Twin, um die komplexen Zusammenhänge zwischen Gebäudebedarf, Netzstruktur und Erzeugungstechnologien transparent und dynamisch darzustellen. Die stündliche Simulation ermöglichte eine präzise Bedarfsanalyse und eine realitätsnahe Netzplanung, die sowohl aktuelle Anforderungen als auch zukünftige Entwicklungen berücksichtigt.

Durch die digitale Abbildung des gesamten Systems konnten Varianten effizient verglichen und fundierte Entscheidungen getroffen werden – sowohl technisch als auch wirtschaftlich. Die Ergebnisse flossen direkt in die strategische Planung und die Förderantragsstellung ein und unterstreichen die Leistungsfähigkeit und Innovationskraft von heatbeat im Bereich der digitalen Wärmeplanung.

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Anzahl Gebäude
355
Wärmeabsatz Gebäude
~ 48 GWh
Länge Wärmenetz
20 km
Leistung Erzeuger
12 MW
Energiezentralen
1

Projektpartner