Forschungsprojekt: N5GEH-DIGiHAST

EnEff:Wärme: N5GEH-DIGIHAST - Digitalisierung der Wärmeübergabe in Hausstationen und Netzknoten

Juni 2022

Förderkennzeichen:           03EN3056B

Laufzeit:                               01.05.2022 - 31.10.2025

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Verbundvorhaben DIGiHAST adressiert die speziellen Anforderungen an eine zukunftsfähige Digitalisierung für die Fern- und Nahwärmeversorgung auf den folgenden drei Ebenen:

Ebene 1: Technologische Ertüchtigung und Digitalisierung der Abnehmer und Prosumer im Wärmenetz (iHAST - siehe weiter unten), um Wärmelast- und Erzeugermodelle einschließlich des Temperaturniveaus von Vor- und Rücklauf zeitlich flexibel an das geänderte Abnehmer- bzw. Einspeiseverhalten zu adaptieren, aktive Regel- und Steuereingriffe zu unternehmen und neue Geschäfts- und Abrechnungs-modelle (siehe Ebene 3) vorbereiten zu können; konkret sollen die nach Wärmeleistung 100 größten MVV-Fernwärmekunden mit digitaler Technologie ausgestattet werden.

Ebene 2: Identifikation systemrelevanter Knoten im Wärmenetz und deren Implementierung in Gesamtstrategien der flexiblen, energetisch effizienten und thermohydraulisch sicheren Wärmebereitstellung und -verteilung (iKNOTEN - siehe weiter unten); konkret geht es um die Identifizierung eines Teilnetzes als Pilotzone (z. B. 110 °C Netz, mit Beimischstation zur Vorlauftemperaturregelung). Einzelheiten finden sich weiter unten.

Ebene 3: Aufbereitung des Informationsgehaltes aus den Ebenen 1 und 2 für Betriebsführungs-, Optimierungs- und Prognosestrategien sowie für Geschäfts- und Abrechnungsmodelle sowohl auf der Ebene 1 als auch auf der übergeordneten zentralen, cloudbasierten Ebene (Third Party Infrastructure)

Die systemdienliche Regelung und Steuerung der Fernwärme-Versorgungs-strukturen muss über den einzelnen Abnehmeranschluss hinaus die Netzhydraulik im Blick haben. Für übergeordnete Optimierungs- und Prognoseverfahren werden deshalb geeignete Netzknoten an das Digitalisierungskonzept angebunden. Alle Digitalisierungsmaßnahmen müssen im Gesamtkontext für den Endkunden vorzugsweise kostenneutral geschehen, also im Idealfall vollständig über Energieeinsparpotenziale inkl. CO2-Vermeidung in monetär gleicher Höhe kompensiert werden. Diese Anforderung wird ebenso wie die Fragen zur Sicherheit des Datenaustauschs im Forschungsverbund thematisiert.

Das Vorhaben verfolgt das Ziel, neuartige technische Ansätze für die Digitalisierung von intelligenten Hausstationen (iHAST) und relevanten Netzknoten (iKNOTEN) in Fernwärmenetzen zu erarbeiten und in konkreten Anwendungen zu erproben. Dabei gelten folgende einfache Definitionen:


Intelligente Hausstationen als Kombination aus HAST (reiner Abnehmer oder kombinierte Abnehmer- und Einspeisestation) mit Digitalisierung, d.h. höherer Datenumfang und Option der Fernwirkung

Intelligente Netzknoten liefern entweder nur unidirektional Informationen zum Ist-Zustand am betreffenden Ort im Netz oder sind zusätzlich über ebenda platzierte Aktoren (Bypässe, Speicher, WÜST/UST, Erzeuger, etc.) steuerbar


Sowohl für iHAST als auch iKNOTEN ist die Weiterentwicklung von praxiskompatiblen Methoden und deren Anwendung ein wesentlicher Projektbestandteil. Dazu ist vorgesehen, ein Teilnetz der MVV Energie AG Mannheim als Pilotzone (z. B. 110 °C Netz, mit Beimischstation zur Vorlauftemperaturregelung) zu identifizieren und folgende Punkte durch die MVV Netze GmbH mit Vorbereitung und Begleitung durch die weiteren Partner umzusetzen:

  • Errichtung und Ertüchtigung von iKNOTEN im Fernwärmenetz
  • Identifizierung der projektrelevantesten Abnehmer/Kunden im Teilnetz und Errichtung oder Ertüchtigung zur iHAST bei diesen Abnehmern/Kunden
  • iHAST im Teilnetz: Fernauslese und wenn möglich Fernsteuerung interessanter Kunden als Feldtest
  • Ermittlung von Regelungsfreiheitsgraden und technischem Optimierungspotenzial der einzelnen iHAST und Heizungssysteme der Gebäude
  • Netzfahrversuche als Planung und Realisierung einer veränderten Netzfahrweise auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse

National 5G Energy Hub

Das Forschungsprojekt N5GEH-DIGiHAST ist ein Satellitenprojekt des National 5G Energy Hub.

Weiterführende Informationen finden sich hier.