Forschungsprojekt: SAM-FW
Sustainable Asset Management Fernwärme: Nachhaltigkeitsbewertung von Wärmenetzen für die Erhöhung der Nutzungsdauer und Effizienzsteigerung im BetriebFernwärme Netzoptimierung: Unterlagen
[+]Am 27. Mai 2024 stellten die Partner der laufenden Forschungsprojekte mit den Akronymen „EnEff-Netzregelung“, „Sim-KI Mop“, „AGENT4Heat“ und „SAM-FW“ ihre bisherigen Ergebnisse in Dresden vor.
Schwerpunkte der Veranstaltung bilden
- die Betriebsoptimierung des Fernwärmenetzes auf Grundlage thermo-hydraulischer Simulationen in Zusammenhang mit der Analyse fernauslesbarer Messpunkte im Wärmenetz und an Kundenanlagen.
- die Zustandsbewertung und das Asset Management von Fernwärmenetzen.
- die Vorstellung der Forschungsvorhaben „EnEff-Netzregelung“, „Sim-KI Mop“, „AGENT4Heat“ und „SAM-FW“.
März 2024
Projektlaufzeit: September 2023 bis August 2027
Förderkennzeichen: 03EN3078
Kurzbeschreibung
[+]Bestehende Fernwärmesysteme und insbesondere bestehende Wärmenetze bilden das Fundament der zukünftig klimaneutralen Fernwärmeversorgung in Deutschland. Die Erreichung der energiepolitischen Ziele der Bundesregierung erfordert die Dekarbonisierung, die Transformation und den massiven Ausbau dieser Fernwärmesysteme. Für die Erarbeitung individueller Transformationsstrategien und entsprechender Transformationspläne für deren Umsetzung, sind die Zustandsbewertung und darauf aufbauende Prognosen für Restnutzungsdauer der Rohrleitungen des Wärmenetzes wichtige Bestandteile.
Die Zustandsberwertung und die Abschätzung der Restnutzungsdauer von Rohrleitungen eines Wärmenetzes können aufgrund des aktuellen Standes des Wissens und der Technik lediglich mit relativ großen Unsicherheiten im Asset Management berücksichtigt werden.
Zur Reduktion dieser Unsicherheiten bilden zuverlässigen Bestands- und Schadensstatistiken die Grundlage des Asst Managements in der Praxis. Darauf aufbauend werden im Projekt die Methoden und Modelle zur Zustandserfassung sowie zur Abschätzung der (Rest-)Nutzungsdauer durch die Anwendung innovativer Ansätze weiterentwickelt. Hierzu sind neben materialwissenschaftlichen Untersuchungen im Labor auch Untersuchungen an praxisgealterten Kunststoffmantelrohren vorgesehen. Um Ergebnisse von Asset Simulationen zukünftig besser für die Entwicklung von Transformations- und Ausbaustrategien in bestehenden Fernwärmesystemen zu nutzen, werden im Projekt bisherige Key Performance Indicators um Aspekte der Nachhaltigkeit erweitert. Die daraus resultierenden Algorithmen werden in ein marktverfügbares Software Programme implementiert und bis zum Abschluss des Forschungsprojektes bei den teilnehmenden Fernwärmeversorgungsunternehmen getestet.
Wertvolles Werkzeug für die Umsetzung der Klimaziele wird die Digitalisierung von Fernwärmesystemen sein, deren Potenziale für das Asset Management in der Fernwärme durch die wissenschaftlichen Weiterentwicklungen bestehender Nutzungsdauermodelle und Software-Tools erschlossen werden müssen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die aus Digitalisierungsmaßnahmen in den teilnehmenden Versorgunsgunternehmen anfallenden Daten, für eine entsprechende Verwednung zur Verbesserung von Asset Managemnt Simulationen untersucht.
Ziele
Gesamtziel des Verbundforschungsvorhabens „SAM-FW“ ist die Qualifizierung bestehender Asset Management Tools durch wissenschaftliche Erkenntnisse gemäß den steigenden Anforderungen von Fernwärmeversorgungsunternehmen, die im Zuge der Umsetzung der Klimaziele entstehen. Ansatz hierfür bilden u. a. wissenschaftliche Untersuchungen
- zur Zustandsanalyse und -bewertung bestehender Fernwärmeleitungen.
- zur Umsetzung von Transformations- und Digitalisierungsstrategien in den Wärmenetzen der Praxispartner.
- zur Erarbeitung/Verbesserung, Implementierung und Validierung von selbstlernenden Algorithmen (KI) zur Beschreibung von Alterungsprozessen in Fernwärmenetzen.
- zur Erarbeitung, Implementierung und Validierung von Nachhaltigkeitskriterien für Fernwärmeleitungen („Key Performance Indicator“) in Asset Management Simulationsmodellen.
- zur Anwendung der Projektergebnisse in der Praxis (Umsetzung bei den Praxispartnern), als Grundlage für eine beschleunigte Migration der benötigten wissenschaftlichen Erkenntnisse in die relevanten Normen.
Wie lange kann ich meine Fernwärmeleitung noch nutzen?
[+]Alterungsprozesse in Fernwärmeleitungen sind von einer Vielzahl von Parametern abhängig und der Abbau der Materialeigenschaften findet über z. T. mehrere Jahre im Betrieb statt.
In der aktuellen Erarbeitung von Transformationsstrategien für bestehende Wärmenetze stellt sich schnell die Frage, wie lange bestehende Rohrleitungen im Wärmenetz noch genutzt werden können?
Im Zusammenhang mit Ihrer aktuellen Transformationsstrategie oder aus betriebsbedingten Gründen sind Sie an der Zustandserfassung und der Restnutzungsdauerabschätzung eines Leitungsabschnittes interessiert, der als erdverlegten Kunststoffmantelrohr (KMR) ausgeführt ist?
Nutzen Sie die Möglichkeit und sprechen Sie uns an!
Zur Qualifizierung innovativer Ansätze für präzisere Zustandserfassungen und neue Prüfverfahren werden im Forschungsvorhaben praxisgealterte KMR-Probekörper benötigt. Sie tragen durch die Bereitstellung dieser Proben dazu bei, dass notwenige Ansätze und Prüfverfahren weiterentwickelt und durch Praxiserfahrungen als Werkzeuge für die Branche verfügbar werden. Neben einen Untersuchungsbericht zu den bereitgestellten Proben auf Grundlage der aktuellen Forschungsergebnisse zur Zustandsbewertung erdverlegter KMR, ist die Vorstellung der Ergebnisse im Rahmen eines Workshops mit den Ihnen vorgesehen.