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Wärme spielt eine zentrale Rolle in der Energiewende. Rund die Hälfte des gesamten Energieverbrauchs in Deutschland entfällt auf den Wärmesektor. Durch die zunehmende Elektrifizierung dieses Energieträgers entstehen sowohl unmittelbare Wechselwirkungen mit der Stromversorgung als auch auch mittelbare Synergien bei der Digitalisierung der Energiewende. Dies betrifft nicht nur dezentrale Systeme wie Gebäudewärmepumpen. Im gesamten Fernwärmenetz müssen Hausübergabestationen und deren Betriebsführung cybersicher digitalisiert werden. Mit der Kraft-Wärme-Kopplung und Großwärmepumpen auf der Erzeugerseite und gebäudebezogenem Energiemanagement bieten sich viele Optimierungs- und Flexibilisierungspotentiale in der Wärmeversorgung, die es durch Erfassung von Zustandsdaten, Energieflüssen und echtzeitnahe Steuerung zu heben gilt. Nur so kann die herausragende Rolle der Fernwärme in einer klimaneutralen Energieversorgung gestärkt und Effizienzpotentiale gehoben werden.
Gemeinsam mit seinen Partnern, sieht PPC große Synergien im iMSys-Rollout, um die skizzierte Digitalisierung der Wärmeversorgung effizient und cybersicher umzusetzen. Hierzu werden im Forschungsprojekt WARAN Strategien und Lösungen entwickelt und erprobt.
Deutschlandweit gibt es diverse Projekte zur Nutzung intelligenter Messsysteme in der Wärmeversorgung. Entsprechend bot das diesjährige Expertenforum Digitalisierung der Arbeitsgemeinschaft Fernwärme (AGFW) eine hervorragende Plattform zum Austausch über erste Erfahrungen und Lösungen. Unser Vorstandsvorsitzender, Ingo Schönberg, folgte der Speaker-Einladung sehr gerne, und konnte auch Erfahrungen aus den Anfängen seiner beruflichen Laufbahn im Bereich KWK & Fernwärmeversorgung einbringen. In seinem Vortrag „Potenziale, Möglichkeiten und Herausforderungen von SMGW in der Fernwärme“ erläuterte er Perspektiven zum Rollout und mögliche Synergien mit dem Wärmenetz.
Gute Fragen und passende Antworten
Für uns ist der Pfad wie iMSys und Fernwärme weiter zusammen kommen klar. Bei den Systemansätzen im Smart Grid muss die Fernwärme noch stärker mitgedacht und Synergien genutzt werden. Das Innovationsprojekt WARAN ist eine Lupe, die Nutzerpotenziale aufschlüsselt und möglich Umsetzungspfade skizziert. Die Nutzung von Standards wie wMBUS nach OMS für die Zählerdaten oder Echtzeitsteuerung für die Hausübergabestationen in Kombination mit lokalem Energiemanagement sind beispielführend. Die WAN-Verbindung des Smart Meter Gateway mit LTE ist bzgl. Performance und Cybersicherheit z.B. LoRaWAN überlegen und bietet mit LTE450 oder 5G Redcap auch Lösungen mit ausgezeichneter Gebäudedurchdringung. So können hohe Datenraten bei niedriger Latenz für Steuerungsvorgänge und Datenerfassung genutzt werden.
All das zeigt, dass die Nutzung der iMSys-Infrastruktur in der Fernwärme ein großes Potential besitzt und darüber hinaus auch zusätzliche Synergien im Submetering erschließt. Natürlich sind noch Herausforderungen zu meistern, die aber keine Showstopper für Netzbetreiber und Fernwärmeplaner sind. In diversen Projekten werden aktuell Erfahrungen gesammelt und Lösungen entwickelt. Erste Teilnehmer der Veranstaltung haben sich bereits bei uns gemeldet und wollen selbst die Synergien mit der iMSys-Infrastruktur in gemeinsamen Projekten evaluieren und mehr über das Projekt WARAN erfahren.
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What is the heat transition?. Around half of all energy consumption in Germany falls within the heating sector, with district heating being a major component. The increasing electrification of this energy source is creating both direct impacts on the electricity supply and indirect synergies in the digitalisation of the energy transition as a whole. This affects not just decentralised systems such as heat pumps. Throughout the entire district heating network, transfer stations in the buildings and their operational management must be digitalised in a cyber-resilient manner. Combined heat and power generation and large heat pumps on the generation side, together with building-related energy management, offer considerable potential for optimisation and flexibility in heat supply, which can be exploited through the collection of status data, energy flows and near real-time control. This is the only way to strengthen the outstanding role of district heating in a climate-neutral energy supply and to achieve potential efficiencies.
Together with its partners, PPC sees great synergies with the rollout of Intelligent Metering Systems (iMSys) for efficiently and cyber-securely implementing the digitalisation of heat supply. Strategies and solutions are being developed and tested in the WARAN research project.
There are various projects throughout Germany for the use of smart metering systems in heat supply. Accordingly, this year’s Expert Forum on Digitalisation organised by the District Heating Association (AGFW) provided an excellent platform for exchanging experiences and solutions. PPC’s CEO, Ingo Schönberg, was delighted to accept the invitation to speak and was able to contribute his experience from the early days of his career in combined heat and power and district heating. In his presentation ‘Potential, opportunities and challenges of Smart Meter Gateways in district heating,’ he explained perspectives for rollout and possible synergies with the heating network.
Good questions and appropriate answers
For us, the path towards further convergence of iMSys and district heating is clear. In systematic approaches to smart grids, district heating must be given greater consideration and synergies exploited. The WARAN innovation project is a magnifying glass that focuses on user potential and outlines possible implementation paths. The use of standards such as wMBUS according to OMS for meter data or real-time control of transfer stations, in combination with local energy management, are prime examples. The WAN interface of the Smart Meter Gateway with LTE is superior to LoRaWAN in terms of performance and cyber security and, with LTE450 or 5G Redcap, also offers solutions with excellent building penetration. This enables high data rates with low latency for control processes and data acquisition.
These developments prove that the use of the iMSys infrastructure in district heating has great potential and also opens up additional synergies in submetering. Of course, there are still challenges to be overcome, but these are not deal breakers for network operators and district heating planners. Experience is currently being gathered and solutions developed in more projects. Participants in the forum have already contacted us and want to evaluate the synergies with the iMSys infrastructure themselves in joint projects and learn more about the WARAN project.
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