Schaffhausen: Multi-Energie-Bezirkskonzept für automatisierte städtische Energieoptimierung

Sympheny is a leading energy system optimization platform that enables automated design and operation of complex multi-energy networks through advanced mathematical modeling and AI-driven decision support.

Schaffhausen wollte ein Fernwärmesystem der nächsten Generation entwickeln, das mehrere erneuerbare Energiequellen an mehreren Wärmeeinleitungspunkten effizient integrieren und gleichzeitig die Komplexität der Planung und den Betriebsaufwand minimieren konnte. Das Design stand vor mehreren miteinander verbundenen Herausforderungen:

• Komplexe Integration mehrerer Quellen: Optimierung der Kombination von Solarthermiekollektoren, Holzbiomasseanlagen und Wärmepumpensystemen für unterschiedliche Bedarfsprofile und saisonale Muster.
• Optimierung der Netzwerktopologie: Entwurf eines effizienten Verteilungsnetzes mit mehreren Wärmezufuhrpunkten und vernetzten Wärmeströmen, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten und Verluste zu minimieren.
• Operative Komplexität: Die Koordination mehrerer Energiequellen und Verteilungspunkte verwalten, ohne die technischen Ressourcen der Gemeinde zu überlasten

Traditionelle Energieplanungsansätze verfügten nicht über die erforderliche rechnerische Komplexität, um solche komplexen Multi-Energiesysteme auf Bezirksebene automatisch zu optimieren.

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Planeto hat sich mit Sympheny zusammengetan, um eine revolutionäre automatisierte Optimierungspipeline zu entwickeln, die die Planung und den Betrieb von Multi-Energie-Bezirken grundlegend verändert. Unser integrierter Ansatz kombiniert:

Die fortschrittlichen Clustering-Algorithmen von TESSA haben die optimale Netzwerktopologie für das 349 Gebäude umfassende Portfolio von Schaffhausen kartiert, strategische Standorte für mehrere Wärmeeinleitungspunkte identifiziert und das vermaschte Wärmeverteilungsnetz entworfen.

Mithilfe von TESSA hat Sympheny die Integration von Solarthermiekollektoren, Holzbiomasseanlagen und Wärmepumpentechnologien optimiert und dabei die optimale Dimensionierung, Einsatzstrategien und Betriebsparameter für jede Energiequelle ermittelt.

Mit TESSA hat Sympheny einen automatisierten Workflow für die Optimierung der städtischen Energieversorgung und -verteilung geschaffen, der die Planungszeit drastisch verkürzt und gleichzeitig die Systemleistung verbessert.

In der Anfangsphase lag der Schwerpunkt auf 180 Gebäuden, die über eine 5,8 km lange, optimierte Rohrleitungsinfrastruktur miteinander verbunden wurden, wodurch eine validierte Grundlage für die vollständige Einführung im gesamten Bezirk geschaffen wurde.

Mehrere Wärmeeinleitungspunkte mit intelligentem thermischen Flussmanagement gewährleisten die Ausfallsicherheit des Systems und ermöglichen eine optimale Nutzung verschiedener Energiequellen auf Basis des Echtzeitbedarfs und der Verfügbarkeit

Dieser Ansatz zeigt, wie Automatisierung das volle Potenzial komplexer Multi-Energiesysteme ausschöpfen kann, indem sie Gemeinden den Zugang zu hochentwickelten Fernwärmesystemen ermöglicht und gleichzeitig die Integration erneuerbarer Energien und die Betriebseffizienz maximiert.