Egnet energimix til mindre lokalsamfund

Udgivet den: 23. januar 2020 / Opdateret den: 17. august 2020 – Forfatter: Konrad Wolfenstein

Skift til engelsk version

Fraunhofer-værktøj til den kommunale energiomstilling

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Solenergi, geotermisk energi eller solceller – hvilken form for energiforsyning er bedst egnet til lokalsamfundet? Repræsentanter for mindre kommuner står over for en enorm mængde information, hvilket ofte forværrer den eksisterende usikkerhed. Et nyt onlineværktøj fra Fraunhofer kaster nu lys over dette komplekse landskab og bestemmer det individuelt optimale energimix, herunder tilgængelige finansieringsmuligheder.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Layout: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Visualiseret varmebehov i Neumark kommune (486 indbyggere) på et 100 x 100 m gitter. Mørke farver indikerer højt varmebehov. Resultaterne blev estimeret baseret på bygningskonstruktioner.

Energiomstillingen er over os. Repræsentanter for små lokalsamfund er dog ofte usikre på, hvordan denne omstilling vil se ud for dem. Solenergi, solceller eller geotermisk energi? Hvad giver mening, og i hvilken grad kan disse teknologier bidrage til lokalsamfundets energiforsyning? Hvad med potentielle tilskud?

Softwareværktøj analyserer behov og muligheder

Det er her, at et værktøj fra afdelingen Applied Systems Technology AST på Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Processing IOSB kommer i spil, udviklet af forskere i projektet "Energy Technology and Economic Modeling modTRAIL". "Vores software giver borgmestre i mindre kommuner mulighed for at lære om de tekniske muligheder inden for energiomstillingen og de tilsvarende finansieringsmuligheder – skræddersyet til deres specifikke kommune," siger Liane Rublack, forsker ved Fraunhofer IOBS-AST. "Varme og elektricitet behøver ikke at være produceret udelukkende fra vedvarende energikilder; værktøjet er snarere afhængigt af en energiblanding af konventionelle og vedvarende energikilder."

I fire pilotkommuner i Thüringen med færre end ti tusind indbyggere – nærmere bestemt Kahla, Werther, Neumark og Großobringen – er forskere allerede i gang med at teste værktøjet. For beslutningstagere i disse kommuner fungerer processen således: De indtaster først navnet på deres kommune og modtager derefter detaljerede oplysninger om el- og varmebehovet i deres by. Dernæst specificerer de deres præferencer for fremtidig el- og varmeforsyning. Hvilke teknologier vil de gerne bruge, og hvilke vil de foretrække at udelukke? Der findes adskillige muligheder, såsom sol- og vindenergi, el- og varmelagring, olie- og gaskondenserende kedler, luft-til-luft-varmepumper og geotermiske varmepumper. Værktøjet spørger også om præferencer vedrørende andre faktorer. Er minimering af CO2-udledning prioriteten, eller handler det mere om energiomkostninger? Som et resultat modtager borgmestre og andre beslutningstagere information om, hvordan en energi- og anlægsmix kan se ud, der opfylder de specificerede mål, for eksempel bestående af solcelleanlæg, el- og varmelagring samt kraftvarmeværker. Oplysningerne omfatter også omkostninger til installation og drift, omkostninger til energiindkøb, mængden af ​​CO2-udledning og finansieringsmuligheder.

"Med vores værktøj vil vi sætte gang i tingene og vise borgmestre i små samfund det potentiale, som vedvarende energikilder tilbyder deres byer," forklarer Rublack. Forskerne hos Fraunhofer IOSB-AST brugte standardbelastningsprofiler for husholdninger og tidsseriedata for vedvarende energikilder leveret af den tyske meteorologiske tjeneste (DWD) – i dette tilfælde data fra Thüringer vejrstation nær Erfurt-Weimar – som grundlag for værktøjet. De nødvendige data for kommuner med færre end 10.000 indbyggere i Thüringen er allerede gemt i systemet. Værktøjet kan dog også bruges i andre tyske delstater med de tilsvarende data.

Overvindelse af adgangsbarrierer

Denne optimeringsmodel vil blive integreret som et modul i online-softwaren i samarbejdsprojektet TRAIL. Det specifikke mål med samarbejdsprojektet "Transformation i landdistrikter (TRAIL)" er at levere et brugervenligt værktøj, der motiverer et stort antal mindre kommuner til at engagere sig intensivt i problemstillingerne omkring effektiv energiforsyning. Projektet sigter især mod at overvinde de indledende adgangsbarrierer, som er begrænsede med hensyn til personale og økonomiske ressourcer. Der vil blive udviklet et online softwareværktøj, der primært baseret på offentligt tilgængelige GIS-data, folketællingsdata og andre eksisterende databaser vil generere indledende data om el- og varmeforbrug i kommunerne og foreslå anbefalinger til yderligere handling.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Det innovative onlineværktøj TRAILstarter gør det muligt for deltagende kommuner at udvikle foranstaltninger til deres regionale energiomstilling: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Solenergi, geotermisk energi eller solceller – hvilken form for energiforsyning er bedst egnet til lokalsamfundet? Repræsentanter for mindre lokalsamfund står over for en enorm mængde information, hvilket i mange tilfælde øger den eksisterende usikkerhed. Et innovativt onlineværktøj fra Fraunhofer kaster nu lys over denne jungle og bestemmer det optimale energimix for hver enkelt person, inklusive finansieringsmuligheder.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Layout: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Visualiseret varmebehov i Neumark-samfundet (486 indbyggere) i et 100 x 100 m gitter. Mørke farver indikerer et højt varmebehov. Resultaterne blev estimeret baseret på bygningskonstruktionerne.

Energiomstillingen er nært forestående. Repræsentanter for små lokalsamfund spekulerer dog ofte på, hvordan det præcist kan se ud for dem. Solenergi, solceller eller geotermisk energi? Hvad giver mening, og i hvilken grad kan disse teknologier bidrage til lokalsamfundets energiforsyning? Hvad med mulige tilskud?

Softwareværktøj analyserer behov og muligheder

Det er her, at et værktøj fra enheden Applied Systems Technology AST på Fraunhofer Institute for Optronics, Systems Engineering and Image Exploitation IOSB kommer i spil, som forskere har udviklet i projektet "modTRAIL energy technology and economic modeling". "Med vores software kan borgmestre i mindre lokalsamfund informere sig om de tekniske muligheder inden for energisystemtransformation og de tilsvarende tilskud – og disse oplysninger er individuelt tilpasset lokalsamfundet," siger Liane Rublack, forsker ved Fraunhofer IOBS-AST. "Varme og elektricitet behøver ikke at være genereret hundrede procent fra vedvarende energikilder, men værktøjet fokuserer på en energiblanding af konventionelle og vedvarende kraftværker.".

Forskerne tester allerede værktøjet i fire modelsamfund i Thüringen med færre end ti tusind indbyggere – mere præcist i Kahla, Werther, Neumark og Großobaren. For beslutningstagerne i kommunerne er situationen som følger: De indtaster først navnet på deres kommune og modtager derefter mere detaljerede oplysninger om el- og varmebehovet i deres by. Derefter indtaster de deres ønsker til den fremtidige el- og varmeforsyning. Hvilke teknologier vil de gerne bruge, og hvilke vil de helst udelade? Der er mange muligheder at vælge imellem, såsom sol- og vindenergi, el- og varmelagring, olie- og gaskondenserende kedler, luftvarmepumper og geotermiske varmepumper. Værktøjet spørger også om ønsker vedrørende andre faktorer. Er fokus på at minimere CO2-udledning eller snarere købsomkostningerne ved energien? Som et resultat modtager borgmestrene eller andre beslutningstagere information om, hvordan en energi- og anlægsmix kunne se ud, der opfylder de specificerede mål, f.eks. bestående af solcelleanlæg, el- og varmelagring og kraftvarmeværker. Oplysningerne omfatter også omkostninger til installation og drift, omkostninger til energiindkøb, mængden af ​​CO2-udledning og muligheder for tilskud.

"Med vores værktøj vil vi sætte gang i tingene og vise borgmestre i små samfund det potentiale, som vedvarende energikilder tilbyder deres lokalsamfund," forklarer Rublack. Forskerne fra Fraunhofer IOSB-AST brugte standardbelastningsprofiler for husholdninger samt tidsserierne for vedvarende energikilder, der er lagret af den tyske vejrtjeneste – i dette tilfælde Thüringer vejrstation nær Erfurt-Weimar – som basisdata for værktøjet. For samfund med under 10.000 indbyggere i Thüringen er de nødvendige data allerede lagret i systemet. Værktøjet kan dog også bruges med de tilsvarende data i andre tyske delstater.

Overvindelse af adgangsbarrierer

Denne optimeringsmodel skal integreres som en komponent (modul) i online-softwaren i det fælles projekt TRAIL. Det konkrete mål med det fælles projekt "Transformation i landdistrikter (TRAIL)" er tilgængeligheden af ​​et brugervenligt værktøj, der hjælper med at motivere et stort antal mindre lokalsamfund til intensivt at beskæftige sig med problemstillingerne omkring effektiv energiforsyning. Projektet sigter især mod at overvinde de adgangsbarrierer, der ses i de begrænsede menneskelige og økonomiske ressourcer. Der vil blive udviklet et online-softwareværktøj, som primært bruger offentligt tilgængelige GIS-data, folketællingsdata og andre eksisterende databaser til at generere indledende opgørelser over el- og varmeforbruget i kommunerne og til at foreslå anbefalinger til yderligere handling.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Ved hjælp af det innovative onlineværktøj TRAILstarter kan de deltagende kommuner udlede målinger til transformationen af ​​deres regionale energisystem: www.trail-energie.de