Forschungsprojekte ProSekko

Um die Klimaziele zu erreichen ist die Transformation des Wärmesektors unumgänglich. Bei dieser Transformation spielen Wärmepumpen eine entscheidende Rolle, denn sie ermöglichen die Elektrifizierung des Wärmesektors und somit die verbesserte Nutzung erneuerbarer Energien durch Flexibilisierung der Last. Eine netzdienliche Betriebsweise der Wärmepumpen ist dabei essenziell, um das Stromnetz stabil zu halten.

Im Rahmen des Projektes soll durch eine sektorkoppelnde Betriebsoptimierung das Flexibilitätspotential von Wärmepumpen mit Pufferspeichern analysiert und in der Praxis genutzt werden. Um die Interessen aller Stakeholder, wie Verteilnetzbetreiber, Energieversorger und Endkund:innen, mit einzubeziehen, soll hierbei eine multikriterielle mathematische Optimierung zum Einsatz kommen.

Es ist geplant, die Forschungsergebnisse am Beispiel zweier Gebiete in die Praxis umzusetzen: eine zentrale Wärmepumpe mit Nahwärmenetz und dezentrale Wärmepumpen mit niederkalorischem thermischem Netz. Um die Wärmepumpen im Feld netzdienlich zu regeln, ist es neben der Konfiguration datenschutzkonformer Schnittstellen wichtig, dass rechtliche Fragestellungen geklärt und qualitativ hochwertige Vorhersagen in die Optimierung mit eingebunden werden. Die benötigten Vorhersagen sollen durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) mittels datengetriebener Modelle erstellt werden.

Die im Projekt erlangten Kenntnisse und entwickelten Methoden sowie aufbereitete Beispieldaten sollen der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich gemacht werden. Durch die Initiierung eines internationalen Kooperationsprojekts im Rahmen eines "Annex" wird der wissenschaftliche Austausch im TCP der IEA gestärkt. Darüber hinaus bietet der optimierte Einsatz von Wärmepumpen gesamtökonomische Vorteile und ist gleichzeitig essenziell, um die Dekarbonisierung des Wärmesektors erfolgreich voranzutreiben. Damit hat die Nutzung des Flexibilitätspotentials von Wärmepumpen einen erheblichen Einfluss auf die Energiewende.