Im November vergangenen Jahres ist die Großwärmepumpe in Mertingen in Betrieb gegangen. Sie versorgt seitdem das Wärmenetz der Gemeinde mit erneuerbarer Wärme. Das Besondere: Ein angrenzender Photovoltaik-Park liefert direkt den grünen Strom zum Betrieb der Anlage. Nun ein weiterer Meilenstein: Eine intelligente Wärmenetzsteuerung unter Einsatz einer Künstlichen Intelligenz wurde hinzugeschaltet. So soll das Wärmenetz noch ökonomischer betrieben und das Stromnetz entlastet werden. Beim Tag der offenen Tür für Kommunen präsentierten GP Joule und die ProTherm Mertingen die neue Technik.
Die Künstliche Intelligenz (KI) prognostiziert den Wärmebedarf sowie den Stromertrag aus dem angrenzenden Photovoltaik-Park und gibt den Fahrplan für die Wärmepumpe sowie die Betriebsweise des Wärmenetzes vor. Wie viel Wärme wird gerade produziert und direkt ins Wärmenetz gespeist? Wie viel Wärme wird gespeichert? Welcher Bedarf muss in den kommenden Stunden und Tagen gedeckt werden? Die KI soll die Antworten finden und so den Energieverbrauch, das Speichern und Abgeben von Wärme optimieren. So soll nie zu viel, aber auch nie zu wenig Energie genutzt, gespeichert oder ins Nahwärmenetz eingespeist werden.
Die Technik, die dahintersteckt, besteht aus einem „Digital Twin“, einem digitalen Zwilling, der das reale Wärmenetz nahezu identisch digital spiegelt, einem „Machine Learning“-Algorithmus, der aus den Daten lernt und damit die Prognoseergebnisse stetig verbessert, und einem „Optimierer“, der alle zukünftig möglichen Szenarien berechnet und davon den wirtschaftlichsten und gleichzeitig nachhaltigsten auswählt.
Jüngst wurde die KI hinzugeschaltet. In dieser Zeit habe sie schon sehr viel gelernt: „Wir sind sehr zufrieden, Prognose und der wirklich eingetretene Ist-Zustand nähern sich immer weiter an“, sagt Dr. Matthias Stark, der als Leiter Anlagentechnik, Betriebsführung uns Service bei GP Joule zusammen mit seinem Team die KI entwickelt hat.
Stromspeicherung wird immer wichtiger
„Mit dieser Technik leisten wir einen großen Beitrag zur Entlastung des Stromnetzes“, sagt GP Joule-Mitgründer und CTO, Heinrich Gärtner. Denn die wetterabhängige Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien, mit Spitzen an sonnigen und windigen Tagen, bringe das Netz mitunter an seine Grenzen. Die Folge: Erneuerbare Energien-Anlagen werden abgeschaltet. Intelligente Stromabnehmer wie die Großwärmepumpe in Mertingen sollen genau das verhindern können: indem sie dann Strom abnehmen, wenn besonders viel zur Verfügung steht. „Daher wird es mit zunehmendem Ausbau der Erneuerbaren immer wichtiger, Energie zu speichern“, sagt Heinrich Gärtner. In Mertingen passiert das in Form von Wärme. „Das ist eine effektive Methode, um kostengünstig große Energiemengen für eine spätere Nutzung einzuspeichern“, sagt Gärtner. Zwei große Pufferspeicher mit einem Fassungsvermögen von jeweils 84.000 l Wasser übernehmen das.
Beim Tag der offenen Tür für Kommunen machten sich viele Gäste vor Ort ein Bild von der Innovation. Das Interesse war groß, denn das neue Wärmeplanungsgesetz nimmt vor allem Kommunen in die Pflicht. Sie müssen eine kommunale Wärmeplanung aufstellen und strategisch planen, wie sie zukünftig ihren Ort mit klimaneutral mit Wärme versorgen wollen. „Unsere Erfolgsgeschichte in Mertingen kann hierbei als Blaupause dienen“, sagt Jörg Baumgärtner, der als Geschäftsführer der Wärmenetz-Betreibergesellschaft ProTherm Mertingen und als Kämmerer der Gemeinde seit der Planung des ersten Wärmenetzes in Mertingen dabei ist. (ah)
