Be-Safe - Zuverlässige Auslegung von industriellen Energiesystemen mit unsicheren Eingabedaten

Zur Sicherstellung einer zuverlässigen Energieversorgung werden in der Auslegungsphase von industriellen Energieversorgungssystemen hohe Sicherheitsaufschläge auf die erwarteten Höchstlasten aufgerechnet und einzelne Anlagen redundant geplant. Eine besonders hohe Anforderung gilt für Energiesysteme mit thermischem Bedarf (Wärme, Kälte, Dampf), da die Versorgung nicht durch externe Quellen wie das Stromnetz erfolgen kann. Die daraus resultierende konservative Auslegungsvariante ist selten effizient und führt zu unnötigen Kosten und CO₂-Emissionen. Sie findet in der Praxis dennoch Anwendung, da geeignete Tools für eine individuelle und detaillierte Auslegung fehlen, bzw. weil sich ein derartiger Planungsprozessinsbesondere bei mittelständischen Betrieben nicht amortisiert.

Ziel des Projekts Be-Safe ist die Entwicklung von Methoden zur optimalen Auslegung von Energieversorgungssystemen für industrielle Prozesse mit hohen thermischen Lasten anhand von unsicheren Eingangsdaten und nicht planbaren Anlagenausfällen. Die Methoden sollen für ein Energiesystem individuell aus kleinen und unvollständigen Datensätzen valide thermische Lastgänge zu erzeugen. Auf Basis dieser Lastgänge kann mit den Methoden die Versorgungssicherheit eines Energiesystems bewertet und mathematisch optimiert werden.

In der Optimierung sollen Unsicherheiten in den erwarteten Bedarfen systematisch berücksichtigt werden. Dadurch ist auch eine multikriterielle Auslegung bzgl. Versorgungssicherheit, Kosten und CO₂-Emissionen möglich.

Die Methoden befähigen Planungsbüros, Energiesystembetreiber und Anlagenbauer, die Versorgungssicherheit verschiedener Varianten zu bewerten und die Mehrkosten abzuschätzen. Dadurch können thermische Energiesysteme versorgungssicher und effizient ausgelegt werden und unnötige CO₂-Emissionen von bis zu 6 Mio. t vermieden werden. Die Methoden werden prototypisch in Software-Demonstratoren zur Gewährleistung der Praxistauglichkeit umgesetzt.

• BFT Planung GmbH (Konsortialführer)
• TLK Energy GmbH
• E-quad Power Systems GmbH
• RWTH Aachen University-Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (RWTH-LTT)