App und Sensoren sollen Nahwärme optimieren

In zwei Kölner Bestandsquartieren bereiten die Partner des Forschungsprojekts „D2HeaTEC“ den Einsatz von Sensoren und einer digitalen Anwendung vor. Damit wollen sie untersuchen, wie sich dezentrale Wärmenetze klimafreundlicher betreiben lassen und wie die Bewohner in die Umstellung einbezogen werden können. Wie die Arbeitsgemeinschaft für sparsame Energie- und Wasserverwendung (Asew) am 21. Juli mitteilte, liegt inzwischen ein funktionsfähiger Prototyp der geplanten App vor. Zudem hat das Projektteam ein erstes Nahwärmenetz digital nachgebildet.

D2HeaTEC läuft in den Quartieren Vogesenstraße und Alzeyer Straße, die zur Kölner Initiative „KlimaVeedel“ gehören. Beteiligt sind die in Köln ansässige Rheinenergie, die als kommunaler Versorger Strom, Gas, Wärme und Wasser anbietet, sowie zwei Institute des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Die ebenfalls in Köln ansässige Asew koordiniert das Projekt. Das Stadtwerke-Netzwerk unterstützt nach eigenen Angaben mehr als 390 Mitgliedsunternehmen bei Energieeffizienz, Klimaschutz und erneuerbaren Energien.

Das auf drei Jahre angelegte Vorhaben soll Erkenntnisse dazu liefern, wie Betreiber die Nahwärmeversorgung in bestehenden Wohngebieten dekarbonisieren können. Dabei geht es nicht allein um technische Lösungen. Das Projekt untersucht auch, unter welchen Bedingungen Haushalte bereit sind, ihr Heizverhalten an einen effizienteren Netzbetrieb anzupassen.

App macht Heizdaten sichtbar

Über die App sollen teilnehmende Haushalte künftig ihre Heizdaten einsehen und ihren individuellen Heizplan gestalten können. Die technische Infrastruktur baut das Scientific Computing Center des KIT auf. Die Projektpartner begründen die dortige Speicherung mit Anforderungen an Datenschutz und Flexibilität.

Parallel bereitet die Rheinenergie die Ausstattung der Wohnungen mit Messtechnik vor. Für zunächst 40 Wohneinheiten sind Sensoren bestellt, die Installation soll im August beginnen. Die Rheinenergie hat dafür den Kölner Telekommunikationsanbieter NetCologne beauftragt. Die Datenanbindung übernimmt das Karlsruher Softwareunternehmen Selfbits.

Diese Messwerte sollen in einen digitalen Zwilling des Wärmenetzes einfließen. Dabei handelt es sich um ein virtuelles Modell, mit dem das Projektteam Betriebszustände nachbilden und verschiedene Regelungsansätze testen kann. Für das Quartier Vogesenstraße hat das Team nach Angaben der Asew bereits ein Nahwärmenetz mit der Software „OpenModelica AixLib“ simuliert. Grundlage sind historische Betriebsdaten.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Vorlauftemperatur. Sinkt sie, können die Wärmeverluste zurückgehen und klimafreundliche Wärmequellen leichter eingebunden werden. Wie stark sich die Temperatur absenken lässt, hängt jedoch etwa vom Gebäudebestand, den Heizungsanlagen und dem Verhalten der angeschlossenen Haushalte ab. Der digitale Zwilling soll helfen, diese Zusammenhänge vor Eingriffen in den realen Netzbetrieb zu untersuchen.

Projekt sucht weitere Haushalte

Für die nächste Projektphase wollen die Partner rund 70 Haushalte aus beiden Quartieren gewinnen. Nach Informationsschreiben, zwei Veranstaltungen vor Ort und einer Aktion in der Alzeyer Straße setzt das Team nun verstärkt auf persönliche Gespräche. Zusätzlich erhalten Teilnehmende eine Prämie, wenn sie weitere Haushalte für das Projekt gewinnen.

Nach Einschätzung von Laura Selgrad vom Institut für Wirtschaftsinformatik des KIT sind persönliche Gespräche entscheidend, um weitere Haushalte für das Projekt zu gewinnen. Viele Bewohner entschlössen sich erst nach einem direkten Austausch zur Teilnahme. Lucas Classen, Projektkoordinator bei der Asew, sieht in der frühen Beteiligung der Verbraucher einen zentralen Bestandteil des Vorhabens. Das Projekt solle Erfahrungen liefern, wie Akzeptanzfragen bei künftigen Wärmewendeprojekten früher berücksichtigt werden können.

In den kommenden Monaten wollen die Partner die Sensoren installieren, die App weiterentwickeln und das Regelungskonzept mit dem digitalen Zwilling verbinden. (ds)