Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft

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AP Modellierung von Szenarien und Einsatzoptimierung der Anlagenkomponenten unter Berücksichtigung energiewirtschaftlicher Kriterien

Ansprechpartner:

Patrick Hochloff, Britta Zimmermann, Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, Königstor 59, 34119 Kassel

Kurzbeschreibung:

Das Lastmanagementpotenzial eines Fernwasserversorgungssystems und die Planung neuer Wasserspeicherkapazitäten werden aus Sicht der energiewirtschaftlichen Nutzung erforscht. Dazu werden Anlagenmodelle für eine Einsatzoptimierung entwickelt, die den Betrieb von Förderpumpen, Aufbereitungsanlagen und Speichern mit verschiedenen Energiebezugsmodellen und Szenarien simulieren. Es soll ein Energie- und Betriebskonzept für die Anlagen mit erhöhten Wasserspeicherkapazitäten entwickelt werden, das an ein Stromversorgungssystem mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien angepasst ist. Neue Wasserspeicherkapazitäten sollen hinsichtlich einer optimalen energiewirtschaftlichen Bewirtschaftung unter den Randbedingungen des Wasserversorgungssystems dimensioniert werden. Arbeitsschwerpunkte sind:

  • Szenarien für die Energieversorgung des Wasserversorgungssystems mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien

  • Abbildung der Förderpumpen, Aufbereitungsanlagen und Wasserspeicherkapazitäten in einem Optimierungsmodell

  • Dimensionierung von neuen Wasserspeicherkapazitäten nach energiewirtschaftlichen Kriterien

  • Abbildung von Unsicherheiten in der Wasserabnahme und der Wasserverfügbarkeit in Zusammenhang mit Unsicherheiten in Bezug auf die Energieversorgung

  • Simulation von Betriebsszenarien und Entwicklung von Betriebskonzepten

AP Überregionaler Wasserversorger anhand dessen Maßnahmen zur Steigerung des Lastmanagementpotenzials entwickelt und bewertet werden

Ansprechpartner:

Matthias Weiß, Christoph Drusenbaum, Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung, Hauptstr. 163, 70563 Stuttgart

Kurzbeschreibung:

Für die Förder-, Speicher- und Aufbereitungsanlagen des Zweckverbands Bodensee-Wasserversorgung (ZVBWV) werden die Lastmanagementpotenziale  berechnet und Maßnahmen für eine Anlagenerweiterung und eine flexiblere Betriebsweise entwickelt und bewertet. Der Zweckverband liefert Datengrundlagen sowie Randbedingungen für die Simulationen und wird intensiv in alle Teilprojekte eingebunden. Der ZVBWV steht im Projekt exemplarisch als großer Wasserversorger, dessen Vermarktung der Flexibilitäten unter Einhaltung aller Betriebsanforderungen optimiert werden soll. Eine Erweiterung der Speicherkapazitäten und ggf. weitere Maßnahmen sollen bei positiver wirtschaftlicher Bewertung im Anschluss an das Projekt umgesetzt werden. Arbeitsschwerpunkte sind:

  • Betriebsanforderungen von Wasserversorgungsanlagen

  • Randbedingungen für den Förder- und Speicherbetrieb

  • Wasserqualitätsmanagement und Maßnahmen zur Speicherintegration

  • Anlagenauslegung und -integration bzgl. Speicher und Fördersystem

  • Bauliche/technische Machbarkeit der zusätzlichen Wasserspeicherkapazitäten

AP Hydraulische und energetische Optionen zur Erweiterung des Lastmanagementpotenzials

Ansprechpartner:

Dr. Albert Ruprecht, Christa Stadler, IHS Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 10, 70550 Stuttgart

Kurzbeschreibung:

Das Institut für Strömungsmechanik und hydraulische Strömungsmaschinen ermittelt die Anforderungen an die Förderanlagen, sowie die Optionen zur Steigerung der Flexibilität unter Sicherstellung der Einhaltung von technischen Bedingungen für einen nachhaltigen Betrieb. Die Einschränkungen und Freiheitsgrade der vorhandenen Förderanlagen werden bestimmt. Für die Szenarien werden mögliche Erweiterungsoptionen untersucht, wobei die Sicherheit im Förderbetrieb unbedingt gewährleistet werden muss.

AP Definition und Bewertung von Szenarien zur Energiebeschaffung und Vermarktung der Flexibilitäten der ZVBWV und Speicherausbaumaßnahmen

Ansprechpartner:

Dr. Jörg Katzfey, Christian Petersen, Capgemini Deutschland, Potsdamer Platz 5, 10785 Berlin

Kurzbeschreibung:

Capgemini Consulting zeigt Flexibilitätspotenziale in der Wasserversorgung auf und arbeitet diese unter Berücksichtigung von Energiebeschaffungsstrategien in Szenarien für die ZVBWV ein. Die Bewertung der einzelnen Szenarien und möglichen Maßnahmen zur Erweiterung der Lastmanagementpotenziale durch Erhöhung der Wasserspeicherkapazitäten soll eine Entscheidungsgrundlage zur Realisierung von geeigneten Maßnahmen durch den ZVBWV schaffen. Arbeitsschwerpunkte sind:

  • Definition der Optionen für die Energiebeschaffung

  • Definition und Bewertung von Szenarien für die Flexibilitätspotenziale

  • Kosten-Nutzen-Analyse der Szenarien

  • Wirtschaftliche Bewertung der Maßnahmen