Energiekonferenz Haßfurt: Selbstversorgung der Stadt Haßfurt mit Strom und Wärme Montag, den 19. Dezember 2022
Einige Arbeiten dieser Schriftenreihe entstandenen auch im Rahmen des kooperativen Masterstudiengangs "Energiemanagement und Energietechnik (EMT)" der Hochschulen Ansbach, Nürnberg und Triesdorf.
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- 2023 (7)
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- German (7)
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Die Projektarbeit „Auslegung einer regenerativen Stromversorgung inklusive eines Stülpmembranspeichers anhand der Stadt Haßfurt“ handelt von einer Analyse der Realdaten, welche von der Stadtwerk Haßfurt GmbH zur Verfügung gestellt wurden. Außerdem wurden der Ausbaustand der elektrischen Energieversorgung sowie die Auslegung eines Stülpmembran-speichers für die Kleinstadt Haßfurt untersucht. Auf die Funktion des Stülpmembranspeichers wird ebenso genauer eingegangen.
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In dieser Projektarbeit wird die Wärmeversorgung der Stadt Haßfurt über Solarthermieanlagen vorgestellt. Dabei werden vorerst zwei mögliche Herstellverfahren des Stülpmembranspeichers präsentiert. Mit Hilfe der Wärmeverbrauchsdaten der Stadtwerke Haßfurt werden Solarkollektoren ausgelegt. Das Ziel der Auswertung ist die benötigte Menge und Kosten der Solarthermieanlagen für ganz Haßfurt und für ein Neubaugebiet zu bestimmen.
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Bei der nachfolgenden Projektarbeit handelt es sich um einen Teil des Gesamtprojekts einer regenerativen Energieversorgung der Stadt Haßfurt. In diesem Bericht wird ein Versorgungssystem aus Photovoltaik- und Windenenergieanlagen mit einem ausreichend dimensionierten Energiespeicher für die Stadt Haßfurt ausgelegt. Darüber hinaus wird eine Bewirtschaftungsstrategie erstellt, mit der das Gesamtsystem finanziert werden kann, indem überschüssiger Strom bei Höchstpreisen an der Strombörse vermarktet wird.
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Diese Projektarbeit behandelt den Aufbau eines regenerativen Wärmenetzes und die Wärmenetzplanung für die Stadt Haßfurt und ihr Neubaugebiet. Die Studie untersucht die mögliche Gestaltung eines Wärmenetzes zur Nutzung überschüssiger Wärmeenergie, die in einem Stülpmembranspeicher gespeichert und bei Bedarf abgerufen werden kann. Darüber hinaus werden in der Projektarbeit Kostenaspekte und die damit verbundenen Wärmegestehungskosten analysiert. Die Ergebnisse dieser Studie bieten wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung einer nachhaltigen Wärmeversorgung in der Stadt Haßfurt.
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In dieser Studienarbeit wurde für Haßfurt berechnet mit welcher Speichertechnologie der Strombedarf vollständig am kostengünstigsten gedeckt werden kann. Betrachtet wurden ein Batteriespeicher, eine P2G2P-Anlage und ein geotechnischer Speicher. Zur Umwandlung der Energie aus erneuerbaren Energiequellen stehen PV-, Windkraft- und KWK-Anlagen zur Verfügung. Mithilfe eines Excel-Tools wurde
berechnet wie viel Leistung installiert werden muss und wie groß ein entsprechender Speicher sein muss. Durch den Verkauf von Überschüssen entstehen Einnahmen die den Kosten für den Anlagenpark gegenüber-stehen. Dadurch können die Gesamtkosten gesenkt werden. Verwendet man einen Batteriespeicher, so fallen Kosten für eine Kilowattstunde von rund 24 Cent an. Mit einer P2G2P Anlage lassen sich die Kosten auf ca. 14 ct/kWh reduzieren. Mit dem geotechnischen Speicher werden die geringsten Kosten pro Kilowattstunde mit ungefähr 10 ct/kWh erreicht.
Die gewählten Kostenansätze für den Ausbau des Anlagenparks sowie Zinsen und Betriebskosten wurden sehr optimistisch gewählt. Deshalb wird erwartet, dass die in der Realität auftretenden Stromgestehungs-kosten etwas höher liegen.
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Im Rahmen dieser Projektarbeit wurde eine Versorgungsanalyse zum Standort Haßfurt durchgeführt. Die Versorgungsanalyse basiert dabei auf realen Daten der Haßfurter Stadtwerke. Die Energieversorgung besteht dabei aus den erneuerbaren Energien Wind, Solar und Biomasse. Zur Überbrückung von Flauten wird ein geotechnischer Speicher eingesetzt. Dies könnte zum Beispiel ein Pumpspeicher sein. Bei der Berechnung wird ein Optimum der Stromgestehungskosten, durch Variation der Anteile von Wind und Solar am Versorgungssystem, gesucht. Die Kalkulationsparameter, also zum Beispiel die Herstellkosten der Windenergieanlagen, wurden relativ pessimistisch angesetzt. Als Ergebnis der Versorgungsanalyse kommen Stromgestehungskosten von ca. 52 ct/kWh zustande. Im Vergleich mit dem Marktpreisniveau des Jahres 2022 von im Durchschnitt ca. 24 ct/kWh, zeigt sich, dass dieses System so nicht wirtschaftlich ist. Zur Kostenreduktion kann eine
Überschussvermarktung genutzt werden, die die Kosten je nach Marktpreisniveau sogar soweit senken kann, dass mit dem Versorgungs-system Geld verdient werden kann.