Beitrag zur Energiesystemintegration dezentraler Energiewandlungsanlagen mit besonderer Berücksichtigung kleiner Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen in kommunalen Versorgungsstrukturen

Deutschland verfolgt zur Erreichung der gesetzten Emissionsminderungsziele verschiedene Strategien im stationären Energiewandlungsbereich. Hierzu gehören - neben anderen Technologieoptionen - auch die verstärkte Nutzung regenerativer Energiequellen und wandlungseffizienter Kraft-Wärme-Kopplungstechnologien. Während legislative Fördermaßnahmen im erneuerbaren Energienbereich in Deutschland zu einem sehr starken Zubau von Energieanlagen führten, bleibt die Nutzung von dezentralen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) hinter den Erwartungen zurück. Die Gründe hierfür sind sehr vielschichtig, können aber zum Großteil auf fehlende ökonomische Anreize zurückgeführt werden.

Die Zielsetzung der Arbeit besteht in der Entwicklung eines methodischen Ansatzes, um Lösungsmöglichkeiten für eine technische, wirtschaftliche und anreizorientierte Integration kleiner dezentraler KWK-Anlagen im kommunalen Versorgungsbereich anzubieten. Als ein wissenschaftlicher Beitrag zur Energieforschung im dezentralen Energieversorgungsbereich, besteht ein Hauptanliegen in der Ableitung von Betriebsführungsmethodiken für kleine KWK-Anlagen, die sowohl den lokalen Versorgungszielen des jeweiligen Anlagenbetreibers gerecht werden, als auch bestehende Energieeffizienzpotenziale im kommunalen Versorgungsbereich erschließen können. Hierfür werden zunächst - abgeleitet aus den kommunalen Energieversorgungsaufgaben - die Zielstellungen eines ganzheitlichen Energieversorgungsansatzes mit hohem Anteil dezentraler KWK-Anlagen in ein übergeordnetes Betriebsführungskonzept überführt und die technischen und ökonomischen Notwendigkeiten zur praktischen Realisierung erörtert.

Aufbauend auf den Ausführungen zum ganzheitlichen Integrationsansatz bilden die Beschreibung eines entwickelten Optimiermodellansatzes und dessen Anwendung im Rahmen von Szenariobetrachtungen den Kern der Arbeit. Mit verschiedenen Szenarien für ein kleines kommunales Versorgungsgebiet werden die ökonomischen Effekte kostenoptimierter Betriebsführungsvarianten vergleichend gegenübergestellt und der Beitrag zur Steigerung eines wirtschaftlichen Anlagenbetriebes eruiert.