Welche Fragen können wir mit einer Wärmenetzsimulation beantworten?
Jedes Wärmenetz bringt eigene Herausforderungen mit sich. Ob historisch gewachsene Netzstrukturen, geplante Erweiterungen, neue Wärmeerzeuger oder die Optimierung des Netzbetriebs – mit dynamischen Simulationen untersuchen wir komplexe Zusammenhänge und schaffen fundierte Entscheidungsgrundlagen.
Entdecken Sie typische Fragestellungen aus unseren Projekten.
Bestehende Wärmenetze verstehen
Was ist ein thermohydraulisches Fernwärmenetzmodell und wofür wird es eingesetzt?
Ein thermohydraulisches Fernwärmenetzmodell bildet sowohl die hydraulischen Zusammenhänge, beispielsweise Druckverhältnisse und Massenströme, als auch das thermische Verhalten mit Temperaturen und Wärmeverlusten ab. Damit können wir das Netzverhalten, vorhandene Netzreserven und unterschiedliche Betriebszustände untersuchen.
Für den Modellaufbau nutzen wir vorhandene Netzdaten, beispielsweise GIS-Daten, Leitungsdimensionen, Anschlussleistungen und Betriebsdaten. Durch den Abgleich mit Messdaten können wir die Aussagekraft des Modells prüfen und relevante Parameter kalibrieren.
Die Netzmodelle können anschließend beispielsweise für Netzerweiterungen, die Integration neuer Wärmeerzeuger oder Untersuchungen zur Betriebsoptimierung genutzt werden.
Praxisbeispiel zum Modellaufbau und zur Kalibrierung: Fernwärme Schneeberg.
Wo liegen die hydraulischen und thermischen Schwachstellen eines Wärmenetzes?
Mit einer Netzschlechtpunktanalyse untersuchen wir Druck- und Temperaturverhältnisse sowie kritische Betriebszustände, um bestehende Ausbaupotentiale und Engpässe zu erkennen. Für den Modellaufbau und den Abgleich nutzen wir je nach Verfügbarkeit Planungsdaten, Betriebsdaten und Kundenabrechnungen.
Praxisbeispiel: Netzhydraulikanalyse Schneeberg.
Wie wird ein thermohydraulisches Fernwärmenetzmodell anhand von Messdaten überprüft und kalibriert?
Die Aussagekraft eines Fernwärmenetzmodells hängt von den verfügbaren Daten, deren Qualität und den getroffenen Modellannahmen ab.
Durch den Vergleich simulierter Druckverhältnisse, Volumenströme und Temperaturen mit vorhandenen Mess- und Betriebsdaten überprüfen wir die Modellqualität und kalibrieren relevante Parameter. Bei dynamischen Netzmodellen können zusätzlich zeitliche Verläufe betrachtet werden. So lässt sich beurteilen, welche Betriebszustände das Modell belastbar abbildet und wo zusätzliche Daten oder Modellanpassungen erforderlich sind. Gern bewerten wir das konkret für Ihr Netz.
Praxisbeispiel zur Modellkalibrierung: Fernwärme Schneeberg.
Wie lässt sich die Versorgungssicherheit bei unterschiedlichen Lastfällen bewerten?
Wir simulieren kritische Betriebssituationen und untersuchen, ob ausreichende Druck-, Temperatur- und Leistungsreserven bestehen. Dabei betrachten wir beispielsweise Spitzenlastfälle und veränderte Einspeisesituationen, um zu verstehen, wie sich das Netz unter diesen Bedingungen tatsächlich verhält.
Praxisbeispiel zur Versorgung aus zwei Heizzentralen: Netzsimulation Bad Langensalza.
Kann das Simulationsmodell auch nach Abschluss des Projekts weitergenutzt werden?
Ja. Die aufgebauten Simulationsmodelle können bei zukünftigen Fragestellungen, beispielsweise bei Netzerweiterungen, neuen Erzeugerstandorten oder der Optimierung des Netzbetriebs, wiederverwendet und weiterentwickelt werden. Gern entwickeln wir auf dieser Grundlage einen fortlaufend aktualisierten digitalen Zwilling, mit dem sich aktuelle Fragestellungen untersuchen lassen.
Praxisbeispiel zur Wiederverwendung bestehender Modelle: Fernwärmenetze Riesa.
Wärmenetze erweitern und verbinden
Wie viele zusätzliche Verbraucher lassen sich an das Netz anschließen?
Wir untersuchen vorhandene Kapazitätsreserven und die Auswirkungen zusätzlicher Anschlussleistungen auf die Netzversorgung. So lassen sich Potenziale für Netzverdichtung und Erweiterung ebenso wie notwendige Anpassungen aufzeigen.
Praxisbeispiel zur Untersuchung von Netzerweiterungen: Fernwärmenetze Riesa.
Welche Leitungen müssen für eine geplante Netzerweiterung angepasst werden?
Wir vergleichen Ausbauvarianten und bewerten notwendige Anpassungen anhand der Leitungsdimensionen und Druckverhältnisse. Anschließend prüfen wir, ob der neue Anschluss negative Auswirkungen auf Druck oder Temperatur in anderen Netzgebieten hat.
Praxisbeispiel zur Trassendimensionierung: Netzsimulation Bad Langensalza.
Was passiert, wenn zwei bestehende Wärmenetze miteinander verbunden werden?
Wir analysieren die hydraulischen und thermischen Wechselwirkungen zwischen den Netzen sowie mögliche Verbindungs- und Betriebskonzepte. So können wir die Auswirkungen einer Zusammenschaltung bereits vor ihrer Umsetzung bewerten.
Praxisbeispiel zur Verbindung zweier Netze: Fernwärmenetze Riesa.
Wann ist es sinnvoll, einzelne Netzgebiete abzutrennen oder dezentral zu versorgen?
Wir untersuchen im Modell, welche hydraulischen und thermischen Auswirkungen die Abtrennung einzelner Netzbereiche hat und wie sich alternative dezentrale Versorgungskonzepte auf das verbleibende Wärmenetz auswirken. So können unterschiedliche Versorgungsvarianten technisch bewertet und miteinander verglichen werden.
Verwandtes Beispiel zum Vergleich von Versorgungskonzepten: Nahwärmekonzept Haßfurt.
Neue Wärmeerzeuger integrieren
Wo können neue Wärmeerzeuger sinnvoll in das Netz eingebunden werden?
Wir bewerten neue Erzeugerstandorte und Einspeisepunkte hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Druckverhältnisse, Temperaturen und Wärmeverteilung im Gesamtnetz. Daraus leiten wir Empfehlungen zur Differenzdruckregelung, zum Betrieb der Netzpumpen und zur Druckhaltung ab.
Praxisbeispiel zur Regelung zweier Erzeugerstandorte: Regelungskonzept Bad Langensalza.
Wie wirken sich Großwärmepumpen und Abwärmequellen auf den Netzbetrieb aus?
Wir untersuchen unterschiedliche Erzeugungs- und Einspeisekonzepte unter Berücksichtigung des Netzverhaltens. Dazu gehören beispielsweise wechselnde Einspeiseleistungen, Temperaturanforderungen und die Abstimmung mit vorhandenen Wärmeerzeugern.
Praxisbeispiel zur Einbindung einer Abwärme-Wärmepumpe: Fernwärmenetze Riesa.
Welche Kombination aus Wärmeerzeugern und Speichern ist für das Fernwärmenetz geeignet?
Wir vergleichen Anlagenkonfigurationen mit Wärmepumpen, Power-to-Heat, KWK-Anlagen und Wärmespeichern. Dabei bewerten wir deren technische, energetische und ökonomische Auswirkungen unter Berücksichtigung der Anforderungen des Fernwärmenetzes.
Praxisbeispiel zum Vergleich von Anlagenkonfigurationen: Nahwärmekonzept Haßfurt.
Wie lassen sich mehrere Wärmeerzeuger und Speicher im laufenden Betrieb aufeinander abstimmen?
Wir untersuchen das dynamische Zusammenspiel von Erzeugern, Speichern, Netz und Regelung bei wechselnden Last- und Einspeisebedingungen. Dabei vergleichen wir Betriebsstrategien und berücksichtigen die technischen Randbedingungen des Netzes und der Erzeugungsanlagen.
Praxisbeispiel zur Einbindung von Wärmespeichern: Nahwärmekonzept Haßfurt.
Netztemperaturen und Transformation
Wie weit lässt sich die Vorlauftemperatur absenken?
Wir untersuchen, welche Vorlauftemperaturen unter verschiedenen Lastbedingungen und unter Berücksichtigung kritischer Verbraucher möglich sind. Dabei bewerten wir auch Auswirkungen auf die Wärmeverteilung und gegebenenfalls erforderliche Anpassungen.
Praxisbeispiel zur Untersuchung niedrigerer Netztemperaturen: Fernwärmenetze Riesa.
Welche Auswirkungen haben niedrigere Rücklauftemperaturen und wie lassen sie sich erreichen?
Wir können abgesenkte Rücklauftemperaturen im Simulationsmodell annehmen und deren Auswirkungen auf das Fernwärmenetz und die Erzeugungsanlagen untersuchen. So bewerten wir beispielsweise Veränderungen der Netzverluste und Ausbaupotentiale. Darüber hinaus beraten wir Sie zu möglichen Maßnahmen, mit denen sich die Rücklauftemperaturen senken lassen.
Praxisbeispiel zu Rücklauftemperaturen und Netzverlusten: Netzsimulation Bad Langensalza.
Wie unterstützt EA Systems Dresden die Erstellung eines BEW-Transformationsplans?
Gemeinsam mit unseren Planungspartnern können wir die Erstellung eines vollständigen Transformationsplans im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Wärmenetze (BEW) anbieten. Wir bringen dabei insbesondere unsere Kompetenz in der dynamischen Netz- und Anlagensimulation ein. Auch bei der technischen Vertiefung vorhandener Transformationspläne unterstützen wir Netzbetreiber und Fachplaner.
Praxisbeispiel zur simulationsgestützten BEW-Transformationsplanung: Coswig.
Netzbetrieb und Regelung optimieren
Wie lässt sich die Fahrweise verschiedener Erzeuger aus Netzsicht optimieren?
Wir untersuchen, wie Erzeugereinsatz, Netzbedingungen und technische Randbedingungen zusammenwirken. So können wir Betriebsstrategien hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf das Netz vergleichen. Konkrete Empfehlungen hängen immer vom jeweiligen Fernwärmenetz ab.
Praxisbeispiel zum Zusammenspiel zweier Erzeugerstandorte: Regelungskonzept Bad Langensalza.
Welche Pumpen- und Regelstrategien sind für das Netz geeignet?
Wir vergleichen unterschiedliche Regelkonzepte, etwa Differenzdruck- oder Konstantdruckregelung, unter wechselnden Last- und Einspeisebedingungen. Dabei untersuchen wir Druckhaltung, Pumpenbetrieb sowie das Zusammenspiel mehrerer Erzeuger.
Praxisbeispiel zur Entwicklung von Regelungsabläufen: Regelungskonzept Bad Langensalza.
Welche Auswirkungen haben intelligente Hausanschlussstationen (iHAST) auf den Netzbetrieb?
Wir analysieren, wie veränderte Übergaberegelungen das Last- und Temperaturverhalten des Wärmenetzes beeinflussen. Dabei untersuchen wir insbesondere die Auswirkungen auf Rücklauftemperaturen, Lastverteilung und Netzbetrieb.
Verwandtes Beispiel zu Rücklauftemperaturen an Hausanschlussstationen: Netzsimulation Bad Langensalza.
Welche Mess- und Regelungskonzepte sind für einen effizienten Fernwärmenetzbetrieb erforderlich?
Wir unterstützen die Entwicklung und Bewertung geeigneter Mess-, Steuerungs- und Regelungskonzepte. Auf Grundlage unserer Erfahrung legen wir fest, welche Messgrößen und Regelstrategien für das Zusammenspiel von Wärmeerzeugern, Netzpumpen und Verbrauchern erforderlich sind. Deren Eignung können wir bei unterschiedlichen Betriebszuständen auch simulativ untersuchen.
Praxisbeispiel zur Definition von Messwerten und Regelungsgrößen: Regelungskonzept Bad Langensalza.
Ihre Fragestellung ist nicht dabei?
Viele Wärmenetze erfordern individuelle Untersuchungen. Sprechen Sie uns gern an, um gemeinsam zu prüfen, wie wir Sie bei Ihrer konkreten Aufgabe unterstützen können.