Das übergeordnete Ziel des Forschungsprojekts RINGs ist es, das Wissen zum Thema Anergienetze basierend auf bestehenden wissenschaftlichen Arbeiten und bereits bestehenden Projekten in Europa aufzuarbeiten und mithilfe von detaillierten Analysen einer umgesetzten Case Study gezielt zu erweitern.

Im Rahmen des Wissensaufbaus zu Anergienetzen, wird im Projekt eine breit angelegte systematische Analyse einer Matrix an geeigneten Systemkonfigurationen (versch. Wärmequellen, Speicherlösungen, Netzführung etc.) und Dimensionierungen für definierte Quartiers-Archetypen und die im Projekt betrachtete Case Study durchgeführt. Die energetische, ökologische und ökonomische Performance wird dabei anhand einer Energiesystem-Modellierung auf Stundenbasis für verschiedene Systemkonfigurationen über definierte KPIs bewertet. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für die weiteren Arbeiten im Projekt und als Hilfestellung für die Konzeptionierung und Planung zukünftiger Anergienetz-Projekte. Bei der betrachteten Case Study handelt es sich um die Conrad Kaserne des österreichischen Bundesheeres in Innsbruck, die zu einem nachhalten Quartier auf Basis eines Anergienetzes transformiert wird. Für dieses System werden räumlich und zeitlich hoch aufgelöste, hybride (thermisch und elektrisch) Simulationsmodelle entwickelt, die auch die Regelung des Systems detailliert berücksichtigen und eine Analyse des dynamischen Betriebs ermöglichen. Die Modellerstellung erfolgt dabei semi-automatisiert für das tatsächlich umgesetzte System der Case Study und alternativ für ein vielversprechendes zweites System, abgeleitet aus den Vorarbeiten. Die Betriebsdaten der betrachteten Case Study werden messtechnisch erfasst und in einer zu erstellenden IoTPlattform gespeichert. Mit Hilfe der Daten werden die energetische und ökologische Effizienz des Systems bewertet, die entwickelten Simulationsmodelle validiert und modulare und skalierbare Machine-Learning-basierte Services entwickelt. Letztere dienen zur Erkennung und Diagnose von Betriebsfehlern und zur Prognose der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen und der Wärme-, Kälte- und Stromlasten und werden für die Optimierung der Systemregelung eingesetzt. Mittels eines zu entwickelnden mathematischen Optimierungsmodells werden verschiedene Betriebsweisen bewertet, mit unterschiedlichen Gewichtungen zwischen Kosten, Autarkiegrad und Emissionen. Aus den Ergebnissen werden Regeln und Strategien abgeleitet, um die Effizienz des hybriden Energiesystems in Bezug auf unterschiedliche Zielfunktionen zu maximieren. Zudem geben die Optimierungsmodelle Auskunft über Resilienz und das Verhalten in Blackout Szenarien. Die Projektergebnisse werden zusammengeführt, strukturiert aufbereitet und fließen in die Erstellung eines Kriterienkatalogs mit Handlungsempfehlungen für die Konzeptionierung von Energiesystemen basierend auf Anergienetzen ein.

Projektlaufzeit

• Beginn: 06.2024
• Ende: 05.2027

Mitwirkende am Institut

• Udo Bachhiesl
  Assoz.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.
  bachhieslnoSpam@tugraz.at
   
• Simon Malacek
  Dipl.-Ing. BSc
  simon.malaceknoSpam@tugraz.at

Externe Partner

• Institut für Wärmetechnik der Technischen Universität Graz
• Institut für Softwaretechnologie der Technischen Universität Graz, IST
• DiLT Analytics
• EQUA Solutions AG
• RanggerTech GmbH

Fördergeber

• Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG