Stadtwerke Norderstedt

Vier Netzgebiete, eine Optimierung

Der Wärmeverbund Norderstedt vereint BHKW, Heizwerke und Wärmepumpen über vier hydraulisch verbundene Netzgebiete. Die VK Betriebsoptimierung ergänzt die bestehende Verbundsteuerung der Stadtwerke Norderstedt um eine überlagerte Optimierungslogik: Sie betrachtet den Verbund als Gesamtsystem und löst die rein wärmegeführte Fahrweise durch eine strompreisoptimierte Fahrweise ab.
Einführung

Wärmeverbundoptimierung über vier Netzgebiete

ie Stadtwerke Norderstedt betreiben seit 1983 ein Fernwärmenetz nördlich von Hamburg. Der Wärmeverbund erstreckt sich über vier hydraulisch verbundene Netzgebiete (Nord, Ost, Süd, Mitte). Die Wärme wird über Blockheizkraftwerke, Heizwerke und Wärmepumpen bereitgestellt.

Bislang liefen die BHKWs rein wärmegeführt: gesteuert über den Speicherfüllstand, unabhängig vom Strompreis. Mit der VK Betriebsoptimierung wird daraus ein täglich neu erstellter, strompreisoptimierter Fahrplan, der die Wärmeversorgung weiterhin zuverlässig sicherstellt.

Die Standorte sind hydraulisch eng verbunden: Wärme lässt sich nicht an jedem Standort beliebig produzieren, weshalb der Wärmebedarf für jedes Teilgebiet des Verbunds einzeln prognostiziert und die Wärmeflüsse zwischen den Netzgebieten laufend berücksichtigt werden müssen.

Die Verbundsteuerung der Stadtwerke Norderstedt bleibt das steuernde System: Sie sichert jederzeit die Wärmeversorgung und regelt den Differenzdruck im Netz. Darauf setzt die VK Betriebsoptimierung als überlagerte Logik auf. Über eine zentrale Schnittstelle liefert sie Sollwerte und Optimierungsimpulse, etwa eine dynamische Reihenfolge der Anlagen oder Vorgaben für Ausspeisemengen und Leistungseinsätze, die zugleich die Netzhydraulik gezielt unterstützen. Die Optimierung verbessert damit die Fahrweise, ohne die Steuerungslogik des Verbunds zu ersetzen.

Day-Ahead-, Intraday- und Regelleistungsvermarktung werden in einem Optimierungsmodell kombiniert. Ein laufendes Netzmonitoring aller Wärmespeicherfüllstände und Wärmeflüsse bildet die Grundlage für einen wirtschaftlichen, zuverlässigen Betrieb. Zusätzlich erstellt das Modell automatisiert Mittel- und Langfristprognosen der Anlagenfahrpläne, die in die integrierte Beschaffungsstrategie einfließen.

Ziel

Strompreisoptimierte Fahrweise des gesamten Wärmeverbunds unter Einhaltung aller hydraulischen und regulatorischen Randbedingungen.

Ergebnis

Mit Prognosen (gestützt auf eigene KI) je Netzgebiet und aktivem Wärmespeichermanagement wird der Wärmeverbund flexibel und strompreisoptimiert statt rein wärmegeführt gefahren

Über Stadtwerke Norderstedt

Die Stadtwerke Norderstedt versorgen die viertgrößte Stadt Schleswig-Holsteins nördlich von Hamburg mit Strom, Gas, Wasser und Fernwärme. Mit rund 2.000 Fernwärmeanschlüssen, 13 Blockheizkraftwerken und einer Wärmeabgabe von ca. 150 GWh pro Jahr zählen sie zu den größeren kommunalen Wärmeverbünden in Norddeutschland.

Stadtwerke Norderstedt
Wärmeverbund Norderstedt

Anlagensteckbrief

  • Vier hydraulisch verbundene Netzgebiete: Nord, Ost, Süd, Mitte
  • Erzeugung über Blockheizkraftwerke, Heizwerke und großwärmepumpen
  • Wärmespeicher an mehreren Standorten
  • Wärmeabgabe ca. 150 GWh pro Jahr

Für den Betrieb eines komplexen Wärmeverbunds sind Automatisierung und eine verlässliche Verbundsteuerung zentrale Voraussetzungen. Unsere Stärke liegt im Betrieb der Anlagen und in der Steuerung des Systems. Die Optimierung der Fahrweise über den gesamten Verbund hinweg ist jedoch eine eigene fachliche Aufgabe. Dafür haben wir mit VK Energie eine maßgeschneiderte Lösung umgesetzt, die sich sehr gut in unser System einfügt und uns auch im Betrieb unterstützt.

Dustin Liebenau
Planung Energieversorgung, Stadtwerke Norderstedt
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