Energieversorgungsunternehmen

Versorgungsunternehmen stehen im Zuge der Energie- und Wärmewende vor neuen Herausforderungen. Auf dem Strommarkt verändert der wachsende Anteil erneuerbarer Energien das gesamte System – vom Erzeuger über das Netz bis hin zum Endkunden. Die Betreiber der Netze müssen sich darauf einstellen, dass Strom immer häufiger dezentral eingespeist wird und weite Strecken überwinden muss. Überregionalen Übertragungsnetze sowie lokale Verteilnetze müssen an diesen Gegebenheiten angepasst und ausgebaut werden. Gleichzeitig verändert sich auch die Verfügbarkeit des Stroms – mehr Flexibilität ist gefragt. Digitale Instrumente wie etwa intelligente Stromzähler (Smart Meter) können hier helfen. Sie stimmen Strombedarf und -Erzeugung aufeinander ab und gleichen so nicht nur Schwankungen aus, sondern sparen auch Energie. Mehr zu den Themen Erzeugung, Transport und Verteilung von Strom auf den Fachportalen strom-forschung.de und energiesystem-forschung.de.

Eine zentrale Zukunftsaufgabe für Energieversorger ist das Bereitstellen von klimaneutraler Wärme. Diese erfolgt zum Großteil noch fossil und ist lokal geprägt. Man findet hier eine hohe Vielfalt an Technologien, Anlagengrößen, Infrastrukturen, Energiequellen und AkteurInnen. Unterschiedliche erneuerbare Energien stehen als Quellen zur Verfügung: Solarthermie, Geothermie, biogene Brennstoffe, grüne Fernwärme, grüne Gase oder erneuerbar erzeugter Strom.

Energieforschung für die Praxis

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Handbuch zu Niedertemperatur-Fernwärme veröffentlicht

Wie kann erneuerbare Energie bei der leitungsgebundenen Wärmeversorgung erfolgreich eingesetzt werden? Ein internationales Forschungsteam hat dies untersucht und die Ergebnisse in einem Handbuch zusammengefasst. Niedertemperatur-Fernwärme-Konzepte sind demnach technisch machbar und wirtschaftlich.

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Fernheizwerk Neukölln AG

Großwärmepumpen in deutschen Fernwärmenetzen

Mit treibhausgasfreiem Strom betriebene Großwärmepumpen können dazu beitragen, CO2-Emissionen zu verringern. Im Reallabor der Energiewende „Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen – Installation, Betrieb, Monitoring und Systemeinbindung“ werden die Anlagen nun an verschiedenen Standorten an Fernwärmenetze angebunden.

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Niedertemperatur ersetzt Kohle-Infrastruktur

Viele Fernwärmenetze in Nordrhein-Westfalen fahren mit hohen Temperaturen von circa 100° Celsius oder höher. Erneuerbare Energie oder Abwärme auf Niedertemperaturniveau effizient einzuspeisen, ist dabei nicht möglich. Mit dem jetzt gestarteten Reallabor der Energiewende „TransUrban.NRW“ soll sich das ändern.

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Erneuerbare Energien sollen somit künftig nicht nur die heute schon durch elektrische Energie angetriebene Sektoren, sondern das Energiesystem insgesamt versorgen. Dies betrifft vor allem die Bereitstellung von Niedertemperaturwärme für Raumheizung und Warmwasser in Gebäuden und Quartieren. Das heißt, es findet eine Elektrifizierung des Wärmesektors statt, die beiden Sektoren Strom und Wärme werden miteinander gekoppelt. Diese Sektorenkopplung muss auch mit dem Transport- und Verkehrsbereich erfolgen. Durch die zunehmende Elektromobilität wird hier der Energiebedarf steigen. Die angewandte Energieforschung im Bereich Gebäude und Quartiere trägt diesen Entwicklungen Rechnungen. Zahlreiche Forschungsprojekte befassen sich etwa mit den Themen Sektorenkopplung, Digitalisierung oder dezentraler und flexibler Wärmeversorgung. Eine Übersicht relevanter Projekte, News und Publikationen sowie Kontakte und weiterführende Links finden Sie hier.

Weitere relevante Forschungsprojekte

Leitwarte des Fernheizkraftwerks Ludwigshafen
© TWL AG

Dynamische Wärmenetzsimulation
Fernheizkraftwerke: Mit effizienterer Fahrweise CO2 einsparen

Können Betreiber von Fernheizkraftwerken die Wärmenachfrage und das Verhalten der Wärmenetze exakt vorhersagen, wirkt sich dies positiv auf die...

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In SmartQuart werden verschiedene Quartiere digital miteianander verknüpft.
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Reallabor der Energiewende
SmartQuart: Energiewende im Quartiersmaßstab

Ein Ziel des Projektes ist es, die Energieflüsse in den Quartieren intelligent zu optimieren.  Die lokale Energienutzung soll erhöht, gleichzeitig...

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Ein Beispiel für einen Teil des Fernwärmenetzes.
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Umbau Wärmenetz
Fernwärmenetz integriert Abwärme und Solarenergie

Die Stadt Hennigsdorf will innerhalb von fünf Jahren den klimaneutral erzeugten Anteil der Wärme in ihrem Fernwärmenetz auf 80 Prozent ausbauen.

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Die Zeche Heinrich, deren Grubenwasser künftig als Wärmequelle dienen könnte.
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Erdwärme
Mit Grubenwasser Neubaugebiete heizen

Warmes Grubenwasser kann Gewerbe- und Wohnquartiere mit Wärme versorgen. Das Forschungsprojekt GW-Ruhr zeigt im Ruhrgebiet, wie das möglich wäre.

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Blick auf das Neubau-Quartier Wohnen am Campus Adlershof
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Solarthermie und Fernwärme
Überschusswärme dezentral verteilt

Eigentümer können dank innovativer Hausstationen entscheiden, wie die auf den Dächern ihrer Häuser gewonnene Solarwärme genutzt wird.

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Fernwärmeleitung (links) und Solarthermie-Feld (rechts)
© T. Urbanek, TU Chemnitz

Simulation Netzhydraulik
Erneuerbare Wärme optimal in Fernwärmenetze einspeisen

Forschende haben herausgefunden, wie sich eine zunehmende Anzahl dezentraler Wärmeerzeuger auf die Netzhydraulik Fernwärmenetze auswirkt.

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Mann regelt Wärmeleitung
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Künstliche Intelligenz soll Lastprognosen verbessern

Wie können Anlagenbetreiber möglichst viel erneuerbare Energie in ihre Fernwärme integrieren und dabei noch Kosten sparen?

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Wärmewende mit volatilen Quellen
„Digitalisierung macht Wärmenetze nachhaltiger und zuverlässiger“

Dr. Anna Marie Kallert erklärt, wie für eine erfolgreiche Wärmewende Fernwärme-Systeme vermehrt mit erneuerbaren Energien betrieben werden können.

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Porträtbild Klaus Rebensburg
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Energieeffiziente Quartiere
"Stadtwerke in der Energiewende brauchen konkrete Fördermaßnahmen"

Um ein aktiver Akteur der Energiewende zu sein, müssen Stadtwerke neue Geschäftsmodelle und Konzepte entwickeln.

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EU-Sanierungsstrategie
Eine Renovierungswelle für Europa und Deutschland

Mit der „Renovation Wave“-Strategie will die EU-Kommission die Schlagzahl an energetischen Sanierungen in den nächsten zehn Jahren verdoppeln – und gleichzeitig die Wohnqualität verbessern und neue Arbeitsplätze schaffen.

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Von der Kita bis zum Industriegebäude: Nichtwohngebäude umfassen verschiedenste Gebäudearten, die nun erstmalig statistisch erfasst wurden.

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Rund 103 Millionen Euro für Gebäude und Quartiere
Kabinett verabschiedet Bundesbericht Energieforschung

In seiner heutigen Sitzung hat das Bundeskabinett den Bundesbericht Energieforschung 2021 beschlossen.

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Forschungsnetzwerk Energiewendebauen

Das Forschungsnetzwerk Energiewendebauen bringt Expert:innen aus Forschung und Wirtschaft zusammen und stärkt ihren Erfahrungsaustausch in transparenten, offenen Strukturen. Es sind unter anderem universitäre Forschungseinrichtungen, Planer, Architekten, Hersteller und Fachverbände im Forschungsnetzwerk vertreten. Werden Sie Teil des Forschungsnetzwerks!

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Forschungsförderung

Im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms fördern die Bundesministerien für Wirtschaft und Energie, für Bildung und Forschung sowie für Ernährung und Landwirtschaft Projekte, die zum Erreichen der energiepolitischen Ziele der Bundesregierung beitragen. Hier finden Sie weitere Informationen zur BMWi-Forschungsförderung im Bereich Gebäude und Quartiere.

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