KI ermöglicht die intelligente Steuerung der Fernwärmeversorgung in diesen OSTLANDWohngebäuden. (Foto: enercity)

Bei den Städten der Zukunft denkt man an autonom fahrende E-Autos, intelligente Fabriken oder vernetzte Gebäude, die dank schlauer Technik mehr Komfort und Sicherheit bieten. Smarte Steuerungsansätze bringen Kunden aber auch bei der Fernwärmeversorgung viele Vorteile. Ein Pilotprojekt von enercity mit der Wohnungsgenossenschaft Ostland (beide Hannover) zeigt, wie Fernwärmekunden mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz(KI) signifikant CO2 einsparen können.

Die auf KI-Technik basierende Software bindet Gebäude in den Optimierungsprozess des Fernwärmesystems ein und passt auf Basis kontinuierlicher Echtzeitmessungen die Regelung der beheizten Gebäude dynamisch an den tatsächlichen Bedarf an. Durch selbstlernende Steuerungssoftware profitieren alle Beteiligten: Mieter freuen sich über eingesparte Energiekosten, die Wohnungsgenossenschaft über verbesserte Möglichkeiten der Analyse- und Kommunikation und enercity über mehr Flexibilität sowie niedrige Temperaturen im Fernwärmenetz.

Denn: Insbesondere die Rücklauftemperatur ist es, die die Leistungsfähigkeit der Heizungsanlage entscheidend beeinflusst – wird sie von 60 auf 40 Grad Celsius abgesenkt, kann die Wärmeleistung um bis zu 70 Prozent erhöht werden. Je niedriger das Temperaturniveau des Wärmenetzes, desto höher kann der Anteil aus regenerativen Wärmequellen sein.

Smarte Software senkt CO2-Ausstoß

Mit dem KI-Einsatz wird die Fernwärme Smart City-fähig, denn in den allermeisten Wärmenetzen ist die Kundenseite, also die Welt hinter der Übergabestation, bisher nicht aktiv in den Netzbetrieb eingebunden. „Das Pilotprojekt ergab nach nur einem Jahr rund 9 Prozent Energieeinsparung und um bis zu 10 Grad/ Kelvin gesenkte Netzrücklauftemperaturen. Auch der CO2-Ausstoß wurde gesenkt,“ sagt enercity-Chefin Dr. Susanna Zapreva. Durch Digitalisierung lässt sich auch das Fernwärmenetz von der Produktion bis zum Kunden optimieren.

Weitere 100 Mehrfamilienhäuser bekommen smarte Steuerung

Aufgrund der positiven Pilot-Erfahrung mit der selbstlernenden, cloudbasierten Software, rüstete enercity in der zweiten Phase weitere 100 angeschlossene Mehrfamilienhäuser nach. Seither profitieren rund 2.000 Bewohner in 900 Wohnungen von der KI-basierten Steuerung. Die Kundenzufriedenheit ist spürbar gestiegen. „Unsere Mieter erhalten durch das Steuerungssystem angenehme und komfortable Wärme.“ Auch die Kommunikation mit den Servicetechnikern von enercity ist unkomplizierter: „Bei Beschwerden greifen sie in Echtzeit auf reale Daten aus unseren Liegenschaften zurück und bieten schneller und gezielter Lösungsvorschläge an“, benennt OSTLAND-Vorstand Andreas Wahl die Vorteile. Die Wohnungsgenossenschaft verwaltet in der Region Hannover etwa 2.000 Wohnungen in 254 Immobilien.

Lastmanagement erhöht Flexibilität im Netz und nutzt Fernwärmekapazitäten effizient

Die zweite Phase des Projekts zielt stärker auf die Spitzenlastoptimierung. Das KI-gesteuerte Programm wirkt insbesondere Lastspitzen durch deren Voraussage und intelligente Regelung der Raumheizung entgegen, indem es das Heizen verschiebt, ohne das Innenraumklima zu beeinträchtigen. Dabei nutzt die Software die Gebäude selbst als verteilte Wärmespeicher. Die Verschiebung der Bedarfe und damit der Wärmeabnahmen senkt effektiv Lastspitzen, wodurch die Kosten für Kunden sinken. Der Versorger braucht weniger Erzeugungskapazitäten, um die Nachfrage zu befriedigen. Damit wird Fernwärme als Wärmequelle für die Zukunft noch nachhaltiger. Eine moderne Fernwärmeinfrastruktur leistet einen großen Beitrag zu den Maßnahmen der Städte, den Klimawandel einzudämmen. Wie das Pilotprojekt von enercity gezeigt hat, liegt der Schlüssel in der Digitalisierung.

„Der Einsatz der smarten Steuerung bei dem Projekt brachte neben Energieersparnissen auch eine Spitzenlastreduktion um rund 20 Prozent. Eine derartige Spitzenlastsenkung in Gesamtnetz würde es enercity erlauben, 25 Prozent mehr Kunden ans Fernwärmenetz anzuschließen, ohne die Produktionskapazitäten erweitern zu müssen“, so enercity-Chefin Zapreva. Langfristig kann die Nutzung der Gebäude als Wärmespeicher den Einsatz von Spitzenlastkesseln, die zur Abdeckung erhöhter Nachfrage dienen, deutlich reduzieren. Der Aufwand für die Fernwärmeerzeugung in Heizkraftwerken würde weiter sinken – und damit auch der CO2-Ausstoß.