Projekt

GeoSmaGriR

Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr

DigitalisierungEnergie

Voraussetzung für eine erfolgreiche Wärmewende ist nicht nur die Weiterentwicklung der regenerativen Energiesysteme, sondern auch deren Integration in die existierenden Infrastrukturen. GeoSmaGriR steht für Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr. Dahinter verbirgt sich der Prototyp eines intelligenten und multivalenten Wärmenetzes, das saisonalbedingte Überschusswärme in den Grubengebäuden des ehemaligen Steinkohlebergbaus im Ruhrgebiet speichert.

Voraussetzungen für eine erfolgreiche Wärmewende

Voraussetzung für eine erfolgreiche Wärmewende ist neben der Weiterentwicklung der regenerativen Energiesysteme die Integration der Systeme in die existierenden dezentralen und zentralen Infrastrukturen sowie die Bereitstellung nutzerspezifischer Informationen und Steuerungsmöglichkeiten. Dies erfordert eine stärkere system- und energieträgerübergreifende Kopplung von Energiesystemen, d.h. optimal abgestimmte Systemkomponenten, deren Interaktion über zentralisierte Software-Plattformen zur effizienten Datenverarbeitung erweitert werden. Während sich die Virtualisierung in intelligenten Stromnetzen inzwischen in der Standardisierungsphase befindet, sind viele Wärmeressourcen nicht mit entsprechenden Komponenten ausgestattet.

Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr

Ziel ist das flexible, dezentrale Einspeisen solarer und geothermischer Wärme in Wärmenetze und dabei bestehende Netzstrukturen zu nutzen. Dabei soll saisonal-bedingte Überschusswärme in Grubengebäude des ehemaligen Steinkohlebergbaus eingespeichert werden. Für den dezentralen Bereich sind thermische Verbraucher-/Erzeugersysteme vorgesehen, wie etwa Gebäude mit Fernwärmeanschluss und Solarthermie. In diesem Wärmenetz ist eine verteilte Systemarchitektur erforderlich, in der sowohl Verbraucher als auch Erzeuger durch intelligente IoT-Middleware und kostengünstige Steuerungsmöglichkeiten mittels entsprechender Hardwarelösungen sowie einer cloudbasierten Software-Plattform verknüpft werden können.

Das Lösungskonzept integriert verschiedene Hardware- und Software-Komponenten. Smart Device Controller (SDCs) stellen dezentrale low-cost Hardware-Module dar, die in Grubengebäuden und Kleinerzeugern Sensoren und Aktoren anbinden, um Energiedaten zu erfassen und Schaltbefehle an lokale Steuerungssysteme zu senden. Übermittelte Daten werden zunächst lokal aggregiert und vorgefiltert, bevor sie an eine Cloud-Plattform übermittelt werden. Dabei sollen mehrere SDCs zu lokalen Clustern zusammengeführt werden um die Steuerung und Stabilität des gesamten Netzes, insbesondere auch bei begrenzten Ausfällen, zu verbessern. Die so aufgeteilten Komponenten bilden ein sogenanntes Smart Grid.

Förderkennzeichen

13FH0K01IA

Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Laufzeit

2017 – 2019

Unsere Schwerpunktthemen

Integration von Solar- und Geothermalenergie in das Wärmenetz
dynamische Simulation des gesamten Systems unter Berücksichtigung der Grubenwärmespeicher und der Consumer
Aufbau softwaretechnischer Aspekte des Gesamtsystems, wie der Erstellung der GeoSmaGriR Plattform oder der Realisierung der SmartDeviceController zur Steuerung und Monitorings der Consumer