04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik
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Item Open Access Räumlich hoch aufgelöste Modellierung leitungsgebundener Energieversorgungssysteme zur Deckung des Niedertemperaturwärmebedarfs(2002) Blesl, Markus; Voß, Alfred (Prof. Dr.-Ing.)Flächenmodelle bieten einen methodischen Ansatz für die räumlich hoch aufgelöste Modellierung des Aufbaus, des Ausbaus und der Verdichtung bestehender Nah-/Fernwärmenetze. Durch die Verknüpfung der geographischen Informationen der Netzflußmodelle mit dem prozeßanalytischen Aspekt von Energiesystemmodellen ist eine hinreichende Beschreibung der Realität im Modell möglich. Bei der mathematischen Modellbeschreibung wurde sowohl die Fixkostenproblematik als auch die leistungsabhängige Kostendegression leitungsgebundener Versorgungssysteme und Energieerzeugungsanlagen berücksichtigt. Hierfür wurde einerseits die gemischt ganzzahligen Optimierung und andererseits die separable Optimierung in die Modellformulierung integriert. Da Flächenmodelle als Mehrperiodenmodelle konzipiert sind, können Veränderungen der Energiepreise, des Wärmebedarfs, der Energietechnik und der politischen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden. Durch die Optimierung von Flächenmodellen kann das wirtschaftliche Potential der unterschiedlichen Wärmeversorgungssysteme gebietsspezifisch bestimmt werden. Ergebnisse der Modellrechnung können z. B. dazu verwendet werden, straßenabschnittsscharf geeignete Objekte für die Verdichtung oder geeignete Randobjektgruppen für den peripheren Ausbau von Fernwärmenetzen zu bestimmen. Untersuchungen exemplarischer Nah- und Fernwärmeversorgungsfälle anhand einer modifizierten Siedlungstypmethode haben gezeigt, daß auch unter den heutigen Rahmen- und Randbedingungen wirtschaftliche Potentiale für den Ausbau der Nah-/Fernwärmeversorgung existieren. Die Größe dieser Potentiale werden von einer Reihe von Hemmnissen beeinflußt. Hierbei spielt der Erschließungszeitpunkt und -zeitraum, der Anschlußgrad und die Reduktion des Wärmeverbrauchs eine entscheidende Rolle. Werden für die Wärmeerzeugung KWK-Anlagen eingesetzt, so sind die erzielbare Stromerlöse ein weiterer wesentlicher Einflußfaktor.