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E9308.12.202139 Min

Kraft-Wärme-Kopplung optimieren – Was bedeutet das für uns als Verbraucher und was bewirkt künstliche Intelligenz dabei im Betrieb von Wärmenetzen und KWK-Anlagen?

Im Gespräch: Matthias Kühl (dezera)

Titelbild zu E93: Kraft-Wärme-Kopplung optimieren – Was bedeutet das für uns als Verbraucher und was bewirkt künstliche Intelligenz dabei im Betrieb von Wärmenetzen und KWK-Anlagen? – Matthias Kühl (dezera)

Worum es geht

Matthias Kühl von dezera erklärt, wie KI die Wirtschaftlichkeit von KWK-Anlagen steigert.

Matthias Kühl von dezera entwickelt Software zur Optimierung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) in Fernwärmenetzen. Er hat Elektrotechnik studiert und sich auf Energietechnik spezialisiert. Vor seiner Selbstständigkeit arbeitete er an der HAW in der Forschungsgruppe C4DSI.

Das Ziel ist die Maximierung der Erlöse aus dem Stromverkauf durch intelligente Steuerung der KWK-Anlagen. Die Software analysiert den Strompreis an der Börse, den Wärmebedarf und die Verfügbarkeit von Speichern und Gaskesseln. Sie entscheidet, wann die KWK-Anlage läuft, um Strom bei hohen Preisen zu erzeugen und bei niedrigen Preisen auszuschalten.

Die Lösung nutzt Wärmebedarfsprognosen, Mindestlaufzeiten und andere technische Grenzen. Sie zeigt Kunden, dass ihre Annahmen über Betriebszeiten oft falsch sind. Die Digitalisierung ist ein Prozess, der mit Vertrauen und Datenarbeit beginnt.

Zukünftig sollen auch Großwärmepumpen in die Optimierung integriert werden. Ziel ist eine Strom-only-Gesellschaft ohne fossile Brennstoffe. Wasserstoff als Energiequelle wird als ineffizient angesehen. Die Software soll in bestehenden Heizzentralen eingesetzt werden, nicht in vermaschten Netzen.

Ursprüngliche Shownotes 08.12.2021

Wir alle haben es gerne warm in unseren Wohnungen oder Häusern, in Hotels, Geschäften und Büros oder Freizeiteinrichtungen. Irgendwoher kommt diese Wärme und wir müssen dafür bezahlen. Mal mehr, mal weniger, wieviel genau sehen wir an unserer Heizkostenabrechnung.

Das “Irgendwoher“ ist für ferngeheizte Gebäude meistens eines der vielen Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen laufen, beispielsweise mit Gas.

Natürlich genießen diese mit fossilen Brennstoffen betriebenen Anlagen nicht mehr so hohes Ansehen. Doch sie stellen einen unverzichtbaren Teil unseres Strom- und Wämekontingents. Und durch den cleveren Einsatz von KI können sie sogar mit den ins Stromnetz eingespeisten erneuerbaren Energien korrespondieren und diese unterstützen.

Wie das funktioniert und was das mit den tagesaktuellen Strompreisen an der Börse zu tun hat, erzählt Matthias Kühl von dezera im Interview mit Nils Löwe von den Lionizers.

Dabei geht es auch um so essenzielle Themen wie

  • Flexibilisierung der Seiten von Stromverbrauch, Stromnachfrage und Stromerzeugung
  • technologische Herausforderungen von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen
  • Digitalisierungsprozesse in der konventionellen Industrie und nicht zuletzt um
  • genaue Datenerfassung, damit energetisch wirklich kluge Entscheidungen getroffen werden können

Letzteres betreffend gab und gibt es nach den Berichten von Matthias Kühl immer wieder Überraschungen, insbesondere für langjährig erfahrene Anlagebetreiber.

Eine weitere Überraschung für alle, die Sorge wegen des aktuell recht hohen Strompreises haben, gibt es am Ende dieser Episode. Doch dahin hört euch bitte selbst durch!

Links aus dem Interview

Unser Interviewpartner & sein Arbeitsfeld

Tipps für mehr Wissen zum Thema

Transkript

5.551 Wörter

Automatisch erstellt (Whisper), nicht korrigiert. Namen und Fachbegriffe können falsch geschrieben sein. Ein Klick auf eine Zeitmarke springt im Player dorthin.

Hallo Welt, liebe Menschen, herzlich willkommen bei unserem Software for Future Podcast. Mein Name ist Friederike Löwe und gleich hörst du auch Nils Löwe. Wir führen als Unternehmerpaar die Lionizers. Jetzt geht es gleich direkt los mit einem Interview von Nils mit Matthias Kühl von Dezera. Die beiden sprechen über die digitale Neuentdeckung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen im Zusammenhang mit der Energiewende. Ich wünsche dir ganz viele Aha-Momente und jede Menge Spaß beim Zuhören.

Ja, herzlich willkommen zur neuen, nächsten Folge unseres Podcasts Software for Future. Heute eine Live-Aufnahme seit langer Zeit mal wieder im Büro. Neben mir sitzt Matthias von Dezera. Wir haben uns vor bestimmt zehn Jahren oder länger das letzte Mal gesehen. Ich bin total gespannt, was ich jetzt heute lernen werde, was du seitdem alles gemacht hast. Im weitesten Sinne macht ihr Software für Kraft-Wärme-Kopplung und Energieversorger, wenn ich das richtig beschreibe. Du kannst das viel besser beschreiben. Erzähl mal, wer bist du und was machst du?

Ja, hi, ich bin Matthias. Vielleicht, um das ganz kurz aufzunehmen, warum wir uns vor zehn Jahren schon mal gesehen haben. Und zwar habe ich gerade Rieke vor zehn Jahren häufiger gesehen, weil wir zusammen studiert haben. Ich habe mit Rieke zusammen Elektrotechnik studiert damals. Da war Nils auch schon da, da war Nils aber noch in Lohn und Brot und in fester Arbeit bei Nordex. Also auch schon im Bereich Erneuerbare. Genau, da habe ich Rieke kennengelernt. Wie gesagt, habe Elektrotechnik studiert, habe mich da aber eher auf die Energietechnik fokussiert, um vielleicht nochmal ein ganz bisschen vorher anzufangen. Ich habe zuvor, also vor dem Studium, eine Ausbildung gemacht zum IT-Systemelektroniker und hatte auch eigentlich immer eher so den IT- und Softwarebereich im Fokus, aber wollte immer verstehen, warum das so funktioniert, weshalb ich Elektrotechnik studiert habe.

Und während des Studiums kam halt eben auch das Thema Klimawandel immer stärker in den Fokus, was mich also persönlich halt einfach aufgewühlt hat und ich deswegen die Energietechnik gewählt habe und es auch sehr spannend fand. Genau, ich habe dann nach dem Studium, beziehungsweise während meiner Bachelorarbeit in einer Forschungsgruppe der HAW angefangen. Das hieß damals das C4DSI, also Center for Demandside Integration. was sich damals mit der, oder auch jetzt immer noch, mit der Flexibilisierung der Stromverbrauchsseite an volatileinspeisende Stromerzeugungen beschäftigt hat. Das habe ich über, lass mich lügen, fünf Jahre, vielleicht waren es auch sechs Jahre gemacht. Also zuerst als Mitarbeiter, während ich meinen Master gemacht habe, also als ständische Hilfskraft.

und danach als wissenschaftlicher Mitarbeiter und habe dann da ganz viele ganz tolle Kollegen kennengelernt, mit denen ich super zusammenarbeiten konnte und wir halt auch immer Themen bearbeitet haben, die meiner Meinung nach doch relativ gut das abgebildet haben, wo wir jetzt sehen, wo sich die Welt halt eben auch hin entwickelt oder die Energiewirtschaft hin entwickelt. Und dann haben wir vor knapp fünf Jahren uns entschieden, uns selbstständig zu machen. und haben da uns für ein Produkt entschieden, was halt diesen ganzen Punkt der Flexibilisierung der Stromnachfrageseite beziehungsweise aber auch der Stromerzeugungsseite in einem Software-as-a-Service-Modell gießt. Genau, und wie es dann halt eben immer so ist, wenn man sich selbstständig macht und wenn man halt eben sein eigenes Geld verdienen muss, um es auf dem Frühstückstisch zu haben, muss man sich dazu entscheiden, in welche Richtung man geht, wer ist die Zielgruppe, was ist das Kernprodukt, wo ist mein USP, was möchte ich halt eben sein.

Und da haben wir die Kraft-Wärme-Kopplung für uns halt eben gesehen. Grob, was Kraft-Wärme-Kopplung ist. Kraft-Wärme-Kopplung ist eigentlich ein Motor, ein großer Gasmotor in unserem Fall, eben eigentlich immer in unserem Fall Leistungsbereiche zwischen 100 kW elektrisch und 10 Megawatt elektrisch, die die Eigenart haben, dass sie die Abwärme, die produziert wird während der Motor läuft, zu fast 100 Prozent nutzen, indem die abgeführt wird, in einen Warmwasserspeicher gegeben wird und danach in der Regelfall bei unseren Kunden in Fernwärmesysteme eingespeist wird. Wird auch manchmal direkt verwendet, aber bei uns sind es meistens Fernwärmesysteme, weil wir die Stromerzeugung von KWK-Anlagen in diesen Energiezentralen in Fernwärmenetzen optimieren.

Wenn ich das jetzt mal versuche zusammenzufassen in die Buzzwords, die heute so durch die Medien gehen, dann geht das alles in Richtung Smart Grid, oder?

Nee, es ging früher stärker, oder bei dem Bereich Flexibilisierung der Verbrauchseite geht es stärker in Richtung Smart Grid, weil da das klassische Problem eigentlich eher ist, erstmal auf Verteilnetzseite. Verteilnetz sind die niedrigeren Spannungsebenen. Und da kommen die Probleme, die durch Smart Grids gelöst werden sollen, eigentlich eher durch, wie viele Elektroautos wollen sie gleichzeitig laden, mit welcher Leistung und welche Wärmepunkten kommen noch dazu. Und wie kann ich die Stromnetze, die ja nun mal bestehen, maximal effizient nutzen, um nicht zu viel auszubauen und um nicht irgendwie Probleme in der Spannungshaltung oder im Leistungsmanagement zu generieren. Das ist aber eher weniger unser Ansatzpunkt.

Wir gehen ganz stark getrieben durch den Energiehandel. Also was wir machen und worauf wir optimieren, ist die Maximierung der Strom oder der Erlöse aus dem Stromabverkauf von diesen KWK-Anlagen. Und das ist ein ganz zentraler Punkt, wo ich den Hebel halt eben auch sehe in der Energiewende oder für den Bereich, den wir halt eben bearbeiten in der Energiewende, ist mehr Flexibilität im Stromhandel, weil die Skala oder die Energiemengen, die da halt eben ja relevant sind, sind halt ein Vielfaches von dem, was halt irgendwie Probleme auslöst auf Verteilnetzebene. Ich will die Probleme auf der Verteilnetzebene nicht klein machen oder sowas, aber wir beschäftigen uns eigentlich mit der Frage oder mit der Problemstellung, die Stromerzeugung ist volatil.

Wenn der Wind weht und wenn die Sonne scheint, habe ich sehr viel Stromproduktion zu annähernd Grenzkosten von null. Das heißt, eine Windkraftanlage, wenn sie Strom produziert, kostet sie nicht mehr, als wenn sie keinen Strom produziert. Aber ich refinanziere sie schlechter. Und die Refinanzierung passiert natürlich auch über die EEG-Umlage, aber perspektivisch immer stärker durch den Spotmarktpreis. Der Spotmarktpreis für Strom ist ein Preis, der für jede Viertelstunde am Vortag bestimmt wird oder gefunden wird. Das heißt, jeder, der Strom zu produzieren hat, sagt am Vortag, okay, ich als Windkraftanlagenbetreiber, ich weiß, die Windkraftanlage wird morgen zu den und den Viertelstunden so und so viel MWH oder MW produzieren.

Deswegen verkaufe ich den Strom und setze mich in diese Auktion rein zu den und den Preisen. Da sind dann irgendwelche Händler, die sich da gute Preise überlegen, die aber auf jeden Fall über deren Grenzkosten liegen sollen. Wenn ich jetzt aber ein Gaskraftwerk da drin habe oder ein Kohlekraftwerk, dann haben die ja Kosten für die Brennstoffe. Das heißt, die wollen mehr haben. Und dieser Umstand, dass ich halt bei Erneuerbaren keine Grenzkosten habe, sorgt halt auf dem Strommarkt dafür, dass ich sehr niedrige bis zu sogar teilweise deutlich negative Preise in einigen Viertelstunden des Tages habe, zu anderen Viertelstunden aber sehr hohe Preise. Und das korreliert auf jeden Fall ganz klar mit der Einspeisung von Erneuerbaren.

Das heißt, was wir machen ist, wir haben einen Erzeuger, eine KWK-Anlage, die Gas verbrennt. Das ist ja auch nicht gut. Aber wir wollen nur Gas verbrennen, wenn Erneuerbare nicht den Löwenanteil leisten können. Und deswegen gucken wir auf den Strompreis, weil das ist meiner Meinung nach das richtige Instrument, zu sagen, dann ist viel erneuerbare Produktion da, dann ist der Strompreis niedrig, dann bringt es mir nichts, die KWK-Anlage laufen zu lassen, sofern ich denn den Wärmebedarf trotzdem decken kann. Und das ist das, wo unser Produkt eigentlich ansetzt. Weil ich habe ein Fernwärmenetz, da ist ein Wärmebedarf, da sind irgendwelche Häuser, die ein warmes Wohnzimmer haben wollen. Und das sollen sie auch haben. Wir wollen aber nicht Strom produzieren, wenn zum Beispiel gerade ein Sturm hoch da ist.

Das hatten wir gerade vor einer Woche. Da waren unfassbar niedrige Preise auf dem Strommarkt. Aber der Wärmebedarf ist ja trotzdem da. Das heißt, was wir machen ist, wir gucken uns nicht nur die KWK-Anlage an, wir gucken uns alle Wärmeerzeuger an, die in so einer Heizezentrale zur Verfügung stehen. Das sind zum Beispiel auch Gaskessel. Und jetzt kann man sagen, Gaskessel zu betreiben ist aber doof. weil der Erdgas verbrennt. Aber wenn ich dem gegenüber die KWK-Anlage stelle, die zwar eigentlich immer als ökologisch besser dargestellt wird, ja aber nur durch den Umstand, dass sie bei der Stromproduktion die Abwärme nutzt. Das heißt, dass sie viel besser ist als das Gaskraftwerk, ja. Aber wenn ich die KWK-Anlage betreibe, verbrenne ich ja trotzdem viel mehr Erdgas, um den gleichen Anteil Wärme zu erzeugen, als wenn ich einen Gaskessel laufen lasse.

Das heißt, in dem Fall optimieren wir halt eben immer das System so, dass wir wissen, welche Leistung Gaskessel ist da. Wir wissen, wie groß ist der thermische Speicher, der zur Verfügung steht. Wir wissen, wie groß sind die KWK-Anlagen. Und ich würde mal sagen, das ist vielleicht der zukunftsträchtigste Teil bei uns in unserem Gesamtsystem. Wir machen halt sehr genaue Wärmebedarfsprognosen vortägig. Sie müssen vortägig propostizieren können, bevor diese Stromauktion stattfindet. Welchen Wärmebedarf muss ich denn decken? Ich mache eine Optimierung mit all diesen unterschiedlichen Randbedingungen. Wir haben ja auch Randbedingungen wie zum Beispiel Mindestlaufzeiten oder sowas. Das kommt alles in ein Optimierungsmodell rein, wo dann halt eben rauskommt, zu den Zeiten kannst du die KWK-Anlage auch ausschalten, weil die Gaskesseln in der Lage sind, den Bedarf unter Zuhilfenahme der Wärme, die im Speicher gespeichert ist, zu decken.

Und das natürlich unter Berücksichtigung einer Prognose des Strommarktpreises. Und dann sagen zu können, ich stelle mich so in die Auktion rein und habe am kosteneffizientesten und auch am erlöseffizientesten die Wärme bereitgestellt. und gleichzeitig auch dafür gesorgt, dass ich nicht Strom erzeuge, wenn ja genug Strom aus Erneuerbaren da ist. Und das ist ein ganz wichtiger Aspekt, weil was macht denn die KWK-Anlage sonst? Muss ich vielleicht auch noch, oder darf ich ganz kurz?

Ich wollte gerade einmal noch nachhaken. Ich stecke jetzt in dem ganzen KWK-Bereich nicht tief drin, aber es macht doch auch im Prinzip Sinn. Ich meine, wenn die eigentlich läuft, weil die Wärme die führende Größe ist und ich aber eigentlich ja Strom produziere und die Wärme nur das Abfallprodukt ist und ich den Strom aber gar nicht, also im Zweifel für Negativpreise an die Börse bringen muss, dann ist das für mich total plausibel, das, was ihr da macht. Sehen eure Kunden das auch so? Also ist das einfach, denen das zu verkaufen?

Es kommt immer noch an, mit wem man spricht. Das ist auch ein bisschen die Schwierigkeit in unserem Geschäft, sage ich mal. Weil nehmen wir mal einen Kunden, was ein ganz normales Stadtwerk ist. Da gibt es relativ viele von. Da ist ein Stadtwerk XY. Und die haben sich unter anderem eine KWK-Anlage angeschafft, weil sie auch noch ein Fernwärmenetz liegen haben. Und die ist vielleicht auch gar nicht so klein. Sagen wir mal, die hat irgendwie 3 Megawatt oder sowas. Also elektrisch, dann hat sie ungefähr 4 Megawatt thermisch. Das heißt, ein gar nicht so kleines Netz, was sie halt eben versorgen kann. Und wenn man mit dem spricht, aus dem Energiewerkauf oder aus der Energiewirtschaft mit der Person, die halt eben sieht, okay, ich habe gestern Strom produziert zu den und den Zeiten und habe dafür von meinem Stromhändler, dem ich das ja quasi am Ende verkauft habe, oder der ist für mich vermarktet an der Börse, bekomme ich den Preis dafür, dann sieht das nicht so gut aus.

Und wenn wir sagen, okay, das ist hier wirklich der de facto Börsenpreis, der zustande gekommen ist und wir setzen uns wirklich nur in die Stunden rein, wo der Preis hoch ist und die anderen lassen wir aus, dann denken wir, ja super, genau das will ich machen. Dann redet man mit den Technikern und das sind häufig so, Heinz Uwe, der macht das jetzt seit 30 Jahren und was ich immer so gemacht habe, das will ich auch weiter so machen. Und das geht dann ja alles nicht und sowas. Und da, das ist die Schwierigkeit, da müssen wir wirklich halt eben auch mit so Detailkompetenz überzeugen, dass wir halt eben Wärmesysteme verstehen. Und da gibt es manchmal welche, die sind halt dem offener gegenüber und es gibt welche, die sind dem verschlossener gegenüber.

In der Regel gibt es beide in einem Unternehmen. Aber wie gesagt, der Energiewirtschaftler, der ist ganz schnell immer bei uns auf der Seite. der Techniker, das hängt vielleicht so ein bisschen auch von seiner Generation ab, aber denen gilt es meistens zu überzeugen. Kann ich auch vollkommen verstehen, der hat ja die Verantwortung dafür.

Es klingt jetzt aber im Prinzip wie das Standardproblem der Digitalisierung. Es ist ein Veränderungsprozess und dieser ganze Bereich der Energiewirtschaft, du hast am Anfang gesagt, du hast auch Energietechnik als Schwerpunkt gehabt. Also wenn ich mir überlege, was löte ich für Frickelbahnen, wenn ich ein Steuergerät baue, dann ist das irgendwo hochgradig fein. Und wenn ich dann überlege, Energietechnik, wenn ich da irgendwie im worsten Fall für 380 kV irgendwo schalten muss, das ist ja einfach brachial im Vergleich. Und dieser feine Teil, der ist relativ neu, das sind jetzt Jahrzehnte bestenfalls, diese brachiale Elektrotechnik ist einfach viel älter. das heißt, da hat man auch einfach Leute, die schon viel länger dabei sind und dann da mit Digitalisierung, Optimierung draufzulegen, das ist ein Veränderungsprozess.

Ja, wir haben, aber ich will nicht sagen, das ist ein Assenärme, was wir denn haben, aber das Problem ist, dass wir, wenn man jetzt Stand jetzt unsere KWK-Anlage und wie wir sie betreiben hat, dann ist das, was wir machen wollen, quasi, mir geht nicht. Wir wollen ans ganz weite Ende der Effizienz und der Einsatzoptimierung von diesen Anlagen ran. Und dann sagen die uns immer, nehmen wir mal zum Beispiel Mindestlaufzeiten. Das heißt, die Zeit, die so ein Motor mindestens an sein muss, bevor man ihn ausschaltet. Ich kann ihn ja nicht immer wieder an- und ausschalten. Ist halt einfach thermischer Stress, ist nicht gut. Dann sagen die Techniker, der Motor muss mindestens zwei Stunden an sein, sonst geht ja gar nichts und sowas.

Wie gesagt, wir optimieren die, das heißt, der Solver sagt nachher, hier, dann ist immer garantiert, dass die zwei Stunden läuft. Und dann kommt da vielleicht was raus, wo die sagen, ja, Marcel. Und dann zeichnet man erstmal die Größen auf, die wir brauchen. Also damit fangen wir ja an. Wir docken uns quasi an die bestehende Automatisierungstechnik an und nehmen erstmal Zeitreihen auf und gucken, was passiert hier überhaupt. Und dann können wir dem Kunden erstmal ein Dashboard zeigen und zeigen, ja, okay, das passiert jetzt gerade. Und zwei Stunden ist die nie gelaufen. Also da wird ganz viel gemeckert mit Annahmen, die gar nicht stimmen. Also es läuft so über Jahre und es wird einfach angenommen und gedacht, das ist halt immer so ideal läuft, wie die sich das vorstellen.

Aber die sehen das gar nicht. Die sehen ja nur Ist-Werte. Die sehen ja keine Historie der Werte. Das ist halt, das konnten wir uns auch zu Anfang, muss man ja so verstehen, mit wie wenig Daten die arbeiten halt. Also die arbeiten mit, hier ist eine Anzeige und da steht eine 83. Und die sagen aber, ja, die muss aber jetzt auch zwei Stunden dastehen. Ja, aber guckt ja keiner zwei Stunden drauf. Das heißt, die haben da keine Möglichkeiten, das wirklich zu validieren, dass es so funktioniert. Und da sind wir erstmal ganz am Anfang, wir schalten uns auf, wir zeichnen die Zeit rein und die relevanten Datenpunkte auf und können nachher sagen, okay, dein Ladeverhalten deines Speichers ist so und so.

Oder deine Laufzeiten der Anlage sind die und die. Und dann ist häufig erstmal, ah, okay, und dann verstehen sie, dass wir vielleicht doch ein bisschen was verstehen davon, obwohl wir immer von Software reden. Und dann sind die häufig schon ein bisschen offener im letzten Jahr. Aber dieser Digitalisierungsprozess, wie gesagt, den müssen wir immer im Sprint durchlaufen. Und das ist die Herausforderung.

Das erinnert mich an ein Interview aus der Zeit, als der Podcast noch Wege der Digitalisierung hieß. Da ging es um ein völlig anderes Thema um Marketing und Werbung. Und da hat der Sven damals gesagt, seine These aus diesem Interview war, gehen wir in ein Bauchgefühl in den datengetriebenen Wettkampf. Weil nämlich damals diese ganze klassische Werbung, du hast dann da irgendwie zigtausend Euro in eine Anzeigenkampagne geschmissen und gesagt, ja, das passt. Und jetzt heute mit SEO und dem ganzen digitalen Kram, du kannst halt im Prinzip diese Kunden genau sagen, was funktioniert und was funktioniert nicht. Aber auch da gibt es die alte Garde der Werber und die sagen, das haben wir mal schon so gemacht.

Ich erinnere mich gerade sehr daran, dass man jetzt auf einmal Leuten das erste Mal historische und mehr Zeitreindaten gibt, die denen zeigt, dass sie unter völlig anderen Annahmen gearbeitet haben.

Das ist auch immer so ein bisschen, womit man nur ein bisschen verkaufen oder was wir immer sagen, was wir ja machen in der Wärmebedarfsprognose, ist, dass das Bauchgefühl von Hans-Uwe zu perfektionieren ist. Und es ist so häufig, dass die dann die Wärmebedarfsprognose sehen. Wir schicken dann ja auch immer die Fahrpläne vorher dann automatisiert rüber und die können da alle reingucken. Und dann ist es halt häufig so, dass sie sagen, morgen ist aber viel zu wenig eingeplant. Und dann kommt morgen und dann, ach, ist jetzt doch wärmer als gedacht. Es ist halt einfach, ja, da wird den Leuten dann halt hoffentlich bewusst, dass einfach mit historischen Daten einfach das viel, viel besser gemacht wird, was ihr Kopf sonst macht.

Erfahrungswerte sammeln. Nichts anderes machen wir mit den neuronalen Netzen. Wir trainieren immer mehr auf genau dieses Problem. Und das ist das, wo die immer Ausschnitte von sehen und nur ihren Bauch entscheiden lassen. Und der aber dann sagt, oh, auf keinen Fall. Aber wie gesagt, das ist aber unsere entscheidende Größe, die Werbebedarfsprognose. Wenn es nicht stimmt, ist alles in Ordnung. Und deswegen ist das die größte Herausforderung. Und wie gesagt, das ist denn auch das, wo ich sagen würde, das ist das, was am ehesten ich jetzt auch zu den moderneren Werkzeugen halt eben zählen würde, die man so zur Verfügung hat in der Softwareentwicklung.

Ich überlege gerade, ob ich mir so ein Fernwärmenetz physikalisch gerade richtig vorstellen kann. Also Stromnetz, am Ende des Tages ist alles mit allem verbunden, technisch gesehen. Klar, mit Sicherung und so dazwischen, aber im Prinzip, es gibt das eine Stromnetze, kann man sagen. Sind die Wärmenetze, sind die alle irgendwie einzeln oder sind die am Ende auch miteinander verbunden?

Also du meinst jetzt, gibt es sowas wie so ein großes Übertragungsnetz oder sowas für Wärmenetze?

Genau, also ich meine, ein Stromnetz, wenn jetzt in Deutschland dann doch auf einmal nicht genug Kapazität zur Verfügung sein sollte, Können wir auch aus Frankreich noch Atomstrom dazu kaufen, ob wir das jetzt gut finden oder nicht?

Also eigentlich ist Wasser und Strom oder Elektronfluss relativ einigermaßen gut zu vergleichen. Aber ein Elektron ist halt viel, viel, viel schneller als ein Wassermolekül. Und das macht eigentlich den großen Unterschied. Deswegen, wir können nicht sagen, wir ziehen jetzt einmal aus Frankreich 100 MW Wärme oder sowas, weil es Ewigkeiten braucht, bis es am Ziel ist. Und deswegen, die sind sehr vergleichbar, aber in der Skala, in dem Umfang ist es nicht so, weil es dann auch physikalisch an Grenzen stößt durch die Massenträgheit halt einfach und durch den viel, viel geringeren Bedarf. Aber nehmen wir mal zum Beispiel Hamburg. Hamburg hat, ich glaube sogar Hamburg hat zwei Temperaturniveaus. Und das Temperaturniveau kann man mit Spannungsniveau halt eben vergleichen.

Ich kann halt eben, in Dampf kann ich mehr Energie übertragen, als ich in warmem Wasser übertragen kann. Da muss ich mehr Wasser pumpen und deswegen ist es ganz genau vergleichbar mit Spannung und Stromstärke. und da kann ich sowas sagen, wie jetzt mache ich halt eben noch aus dem warmen Wasser nochmal Dampf. Das wäre quasi so Verteilnetz-Übertragungsnetz. Ist aber sehr, sehr, sehr selten und eigentlich auch nur da, wo ich Großkraftwerke habe, die halt eben einspeisen, weil die mir so viel Energie liefern, dass ich halt eben mehr über den Dampf abtransportieren will. In der Regel ist es so, dass ich ein oder zwei große Heizzentralen habe. Dann habe ich ein Netz, wo wirklich warm Wasser durchfließt.

Es sind unterschiedliche Rohre da. Die Durchmesser entsprechen wirklich Kabeldurchmessern, sage ich jetzt mal, oder Durchschnitten. Und da findet das warme Wasser den Weg des geringsten Widerstandes eben auch immer. Und jeder Verbraucher hat eine sogenannte Wärmeübergabestation. Das ist am Ende ein Plattenwärmetauscher, wo halt eben Energie rausgenommen wird aus diesem System. einen Widerstand darstellt. Das heißt, ich habe ein Netz, da sind Widerstände, das sind die Verbraucher und ich habe eine Temperatur, das ist Spannungsniveau und ich habe einen Volumenstrom, das heißt, wie viel Wasser pumpe ich jetzt halt eben gerade, das ist die Stromstärke.

Und bei mehr Bedarf,

gleichbleibender Temperatur, muss ich mehr Wasser pumpen. Und genau. Ich habe natürlich deutlich mehr Lacks zum Beispiel, als ich im Strom Aber wie gesagt, der größte Unterschied ist, dass es viel, viel, viel träger ist. Wenn ich jetzt irgendwo einen größeren Bedarf habe, dann dauert es einfach länger, bis das Problem ankommt. Es kommt dann halt eben die Druckänderung bei den Netzpumpen an, die den Druck halten müssen.

Aber das heißt im Prinzip im Umkehrschluss auch, euer Produkt muss gar nicht jetzt global in alle Wärmenetze rein. Also ihr könnt das einem Stadtwerk nach dem anderen quasi anbieten und die können das für sich nutzen und die haben dadurch ihre lokale Optimierung.

Ja, ganz genau. Man hat keine Ausgleichseffekte. Das ist auch, ich sage mal, das ist wichtig, um das Produkt einfacher zu halten. Das ist nicht unmöglich zu sagen, wir haben vier, fünf verteilte Wärmestationen. Würde es aber schwieriger machen, weil, wie gesagt, was wir machen, ist, wir proben uns den Gesamtwärmebedarf und sagen, wie kann ich den decken. Jetzt kann ich natürlich sagen, ich decke den mit fünf unterschiedlichen Standorten, weil bei dem einen Standort ist eine 1MW-BAKW, einem anderen ist ein 3MW-BAKW und die haben jeweils die und die Speicher. Aber die haben ja Restriktionen zwischeneinander. das heißt, ich kann ja nicht sagen, ja, der produziert jetzt die Gesamtwärme, weil es halt eben sein kann, dass durch die Vermaschtheit des Netzes sein kann, dass einige Stellen dann nicht mehr erreicht werden und das ist dann halt eben ein Problem.

Und ich sag mal so, wie gesagt, man muss mal gucken, wohin geht man jetzt so auf, was ist mein Kunde, mein idealer Kunde, woraufhin ich halt eben das Produkt halt eben so ein bisschen zusammenschnitze oder zurechtschnitze und der ist in unserem Fall halt einfach Da ist ein Wärmenetz und es wird versorgt von einer Heizzentrale. Und das, ich sage mal so, deckt 95 Prozent der Netze ab, wobei natürlich es nicht 90 Prozent des Energiebedarfs sind, weil die großen Netze, die vermascht sind, natürlich deutlich mehr Energie brauchen.

Da mag man ja unterstellen, dass die zwei, drei wirklich großen da auch selber schon mal optimiert haben, weil bei denen ja viel mehr so ein bisschen da steckt.

Ja, aber man ist mir überrascht, wie wenig da passiert. Weil das ist dann häufig so, dass es dann zwar schon KWK ist, aber dann sind es wirklich Großkraftwerke und die werden sowieso am Markt optimiert. Und dann laufen da halt irgendwie Großkraftwerke. Da wissen die, das wird sowieso abgenommen. Und dann habe ich häufig kleinere Heizzentralen noch und die machen halt den Rest. Und die laufen auch. Also das heißt Wärme geführt, der Begriff dafür. Das heißt, irgendeine Temperatur ist unterschritten, oh, ich gehe an, irgendeine Temperatur ist überschritten, dann ist wohl voll, dann gehe ich aus. Das ist der normale Betrieb und den gilt es mir quasi abzulösen. Es gibt ja auch nur eine Handvoll. Ich sage mal, Hamburg, Berlin, dann im Ruhrgebiet wahrscheinlich noch so Dortmund, Köln.

Und in Ostdeutschland gibt es noch ein paar relativ große Netze im Verhältnis zur Größe der Orte, weil da früher viel Fernwärme gemacht wurde. Aber lass es vielleicht zwei Hände sein oder sowas. Und dann sind auch die großen Netze schon ausgeschöpft.

Was ist denn eure nächste große Herausforderung? Habt ihr da an dem aktuellen Produkt noch Dinge, an denen ihr zu knapsen habt? Oder was ist der nächste Schritt?

Wenn ich dafür vielleicht nicht die Herausforderung nehme, aber so das Themenfeld, was wir auf jeden Fall vernünftig mit integrieren wollen. Und zwar ist das die Integration von Großwärmepumpen. Wir haben auch schon einen Kunden, der eine Wärmepumpe mit drin hat. Die ist auch schon mit einer Optimierung drin, aber die ist noch relativ klein. aber wir haben immer mehr Kunden, die wirklich Großwärmepumpen einbauen. Und das sind denn Wärmepumpen, die so viel Wärme produzieren, wie die KWK-Anlage, die im Moment den gesamten Bedarf deckt. Bei der Wärmepumpe ist es aber ganz ähnlich, was wir machen. Da optimieren wir halt eben auf das Gegenteil. Also da optimieren wir auf einen niedrigen Börsenpreis.

Da wollen wir den Strom aus dem Netz ziehen, wenn genug Erneuerbare produzieren und wenn der Strom günstig ist, was wegen Korrelation gleichzeitig ist, um so halt eben den Betrieb und die Wärmegestehung halt eben preisgünstig zu gestalten und gleichzeitig aber natürlich eben auch der erneuerbaren Erzeugung nachzukommen und halt eben dafür zu sorgen, dass sie bestmöglich ausgenutzt wird. Und da hat man natürlich nochmal das lokale Optimum. Ich kann natürlich sagen, ich lasse eine KWK-Anlage laufen, die produziert Strom Und ich verbrauche den Strom selber. Dadurch habe ich keine Netznutzungsgebühren, weil ich das Stromnetz nicht verwende. Ist vielleicht nicht immer von Vorteil, aber an bestimmten Zeiten lohnt es sich vielleicht auch, die Wärmepumpe komplett zu verwenden, wenn der Börsenpreis zum Beispiel nur negativ ist und die KWK-Anlage auszulassen.

Das ist mehr Optimierung, aber das ist am Ende ja das, wo wir hinwollen. Wir wollen ja am Ende so eine, der Begriff ist eigentlich ein anderer, aber ich sage mal Strom-only-Gesellschaft haben, wo nur Strom als Primärenergiequelle quasi genutzt wird und gar keine fossilen mehr. Weil nur so habe ich die Möglichkeit, den Strom komplett erneuerbar herzustellen, eben gar keine Emissionen mehr zu erzeugen. Und das geht nur mit Wärmung und das geht nicht mit KWK, Weil KWK verbrennt immer Erdgas. Und dafür Wasserstoff zu verwenden, das ist nicht unsere Idee.

Sofern der auch wieder komplett aus Regenerativen hergestellt wurde. Aber da müssen wir auch erstmal hinkommen.

Ja, es gibt immer wieder welche, die sagen, ah, das ist hier irgendwie die Silver Bullet in Wasserstoff. Und ich verstehe das komplett. Wir haben ganz viele gerade in der Forschung eben auch zu dem Thema gemacht. Aber es ist einfach unsinnig, eine KWK-Anlage zu betreiben, um Strom zu produzieren. Und das mit Wasserstoff, der halt mit unfassbaren Wirkungsgradverlusten halt eben produziert wurde. Solange nicht die Industrie, die halt eben über einen Gasreformer, also über eine Dreckschleude halt eben ihren Wasserstoffbedarf deckt, halt eben damit zu versorgen. Also ganz, ganz, ganz am Ende kann vielleicht irgendwann Wasserstoff kommen. Aber dann kann ich mir auch überlegen, warum sollte ich da jetzt eine KWK-Anlage mit betreiben?

Dann kann ich vielleicht auch einen Boiler nehmen. Oder besser die Wärmepumpe, die halt nämlich doppelt so viel Wärme erzeugt pro Kilowattstunde.

Stimmt, in dem konkreten Fall, ja klar, dann spart man sich den kompletten Wandlungs- und Verbrennungsvorgang.

Genau, der Wasserstoff ist halt nur speicherbar. Das gebe ich zu, aber da sind für mich halt eben andere Speichermöglichkeiten vielleicht auch eher passender für den Anwendungsfall.

Wenn sich jetzt irgendwer, der hier zugehört hat, noch weiter näher mit dem Thema auseinandersetzen möchte, hast du da Quellen, die du nennen möchtest, die wir nachher verlinken wollen?

Ja, also es gibt natürlich, also eine Quelle, die ich immer ganz interessant finde, ist Energy Charts. Das ist von, ich glaube, Fraunhofer Ise. Das ist eine extrem informative Seite zu einfach Daten, wie Stromerzeugung sich gerade und in der Vergangenheit zusammengesetzt hat. Und daneben ist zum Beispiel auch immer der Börsenpreis dargestellt, wo man diese Korrelationen sich sehr, sehr, sehr einfach angucken kann und sehen kann. Und das ist halt wirklich was total Interessantes, sich auch einfach die Preise mal anzugucken, weil man sieht in den Preisen auch Gas, sieht man halt einfach so, ja, man sieht da drin auch politische Entscheidungen und so. Das ist sehr interessant. Und dann gibt es natürlich noch, ich höre gerne auch Podcasts und es gibt den Empower Podcast, heißt der.

Ich glaube, der ist sogar auch von Mitarbeitern des ISE. Aber das muss ja nicht schlecht sein. Nee, ist sehr gut, weil die sehr gute Arbeit machen. Genau, und es gibt auch noch, wir sind halt auch so ein bisschen in England tätig. Und da ist noch, das ist, glaube ich, so eine Beratungsfirma eigentlich, die heißt Delta II. Die haben auch einen Podcast, der auch immer sehr interessant ist und versucht auch so die europäische Brille aufzusetzen eigentlich.

Spannend, kann ich beide noch nicht. Also werde ich auf jeden Fall selber reinhören und verlinken wir.

Ja, da werden auch, gerade bei dem N-Power, ist auch ein bisschen mehr aus der energiewirtschaftlichen Seite, und da werden halt auch, habe ich letztens gerade das gehört, aber dann wird nochmal erklärt, wie funktioniert überhaupt CO2-Handel? Und was ist überhaupt ein CO2-Zertifikat? Und warum müssen welche Unternehmen wie viele beschaffen? Das ist immer dieses, da machen sich teilweise halt irgendwie Welten auf, wenn man dann auf einmal Energiewirtschaft versteht. Und da versteht man auch manchmal Grenzen, warum es vielleicht auch keinen Sinn macht, zu sagen, ich mache jetzt einfach zu Hause, wenn ich sehe, die Sonne scheint, meine Nachtspeicherheizung an oder sowas halt irgendwie. Das ist ja alles gut im Ansatz, aber es gibt nun mal dieses von der Politik in ein ganz strenges Korsett gegossene Energiewirtschaft und die funktioniert immer, wie sie funktioniert und ich habe halt einfach für mich gelernt, man muss danach spielen und darin muss man gucken, wo sind die Hebel, um Dinge zu verändern.

Sonst kann man es nicht umsetzen. Man kann nicht sagen, ich bin hier der Schildbürger und ich mache das jetzt so, weil ich denke, das ist besser. Man muss mit der Energiewirtschaft halt eben sich da auseinandersetzen, um Dinge auch wirklich verändern zu können. Und wenn man das dann noch mit Software machen kann, dann wird ein Schuh draus.

Das ist eine perfekte Überleitung zu der letzten Frage, die ich jetzt stellen möchte. Gibt es jemanden, den du in diesem Podcast gerne zu vielleicht genau einem der Themen mal interviewt hören würdest?

Also wen ich durchaus empfehlen kann, aber der redet noch mehr als ich und ist noch passionierter da unterwegs. Das ist mein ehemaliger Chef und Professor und Freund und Mitgründer, Hans Schäfers. Der arbeitet an der HAW oder der ist halt Prof an der HAW. Und ja, mit dem, in der Arbeitsgruppe hatte ich halt damals angefangen und habe ganz viel von ihm gelernt. Ich glaube, ein paar Dinge hat er auch von uns gelernt. Er ist zum Beispiel keiner, der jetzt Software wirklich macht. Er ist halt eben einer, der Energiewirtschaft und Energiesysteme halt eben versteht. Und das ist das, was er macht, aber die richtigen Fragen und Anforderungen an Software stellt quasi.

Ja, spannend. HW-Interview hatte ich zuletzt mit Susanne Draheim aus dem Kompetenzzentrum. Welches Kompetenzzentrum? Wie hieß denn jetzt noch? Die, die diese ganzen coolen neuen Technologien da unten ausprobieren, die haben so ein 3D-Lab aufgebaut.

Wir sind halt nicht die Coolen, wir sind die, die oben sitzen und sich über Strom Gedanken machen und Software bauen. Das ist vom CC4E, das Zentrum für Erneuerbare Energie und Energieeffizienz. Und da ist der Hans aber auch stellvertretender Leiter. Aber die machen dann noch mehr, die machen auch ganz viel Akzeptanzthemen. Was total wichtig ist, was aber für den Ingenieuren nicht immer das Spannendste ist.

Das erkenne ich auch aus meiner dunklen Vergangenheit. Aber es ist ja wichtig, am Ende alle, die hier zuhören, weil wir irgendwo Strom im Telefon oder im Auto oder sonst wo haben. Ist schon gut, wenn das alles so wieder funktioniert. Absolut. Ja, ich bin mit meinen Fragen durch. Ich fand das super spannend, was du erzählt hast. Ganz vielen Dank. Möchtest du ein letztes Schlusswort in die Runde sprechen?

Macht euch nicht zu viel Gedanken im Moment bei den Strompreisen. Der Strompreis jetzt ist nämlich nur getrieben hohen Gaspreis und wenn wir davon wegkommen, dann ist das Problem nicht mehr so groß.

Das ist ein gutes Schlusswort.

Ganz vielen Dank. Vielen Dank dir, Nils, dass ihr mich eingeladen habt.

So, da bin ich wieder. Schön, dass du noch da bist und bis hierher zuhören mochtest. Die Shownotes mit Links zu Empfehlungen aus dieser Episode findest du auf www.softwareforfuture.de Mich würde ja interessieren, wie hat dir diese Episode gefallen? Hinterlass uns gerne eine Bewertung bei iTunes oder schreib uns eine Mail an moin.lionizers.com Wir freuen uns, mit dir in Kontakt zu kommen. Und jetzt wünsche ich dir noch eine schöne weitere Woche. Wir sind der Software for Future Podcast und werden präsentiert und produziert von den Lionizers. Die Lionizers stehen für nachhaltige, individuelle Produktentwicklung. Wir entwickeln für andere Unternehmen Software, die uns als Menschheit helfen soll, der Klimakrise die Stirn zu bieten. Vielen Dank fürs Zuhören.

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