Lämplig energimix för mindre samhällen - Lämplig energimix för mindre samhällen

Publicerad den: 23 januari 2020 / Uppdaterad den: 17 augusti 2020 – Författare: Konrad Wolfenstein

Växla till engelsk version

Fraunhofer-verktyg för den kommunala energiomställningen

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Solenergi, geotermisk energi eller solceller – vilken form av energiförsörjning passar bäst för samhället? Representanter för mindre kommuner står inför en enorm mängd information, vilket ofta förvärrar den befintliga osäkerheten. Ett nytt onlineverktyg från Fraunhofer belyser nu detta komplexa landskap och fastställer den individuellt optimala energimixen, inklusive tillgängliga finansieringsmöjligheter.

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

Visualiserat värmebehov i Neumark kommun (486 invånare) i ett 100 x 100 m rutnät. Mörka färger indikerar högt värmebehov. Resultaten uppskattades baserat på byggnadskonstruktioner.

Energiomställningen är här. Representanter för små samhällen är dock ofta osäkra på hur denna omställning kan se ut för dem. Solenergi, solceller eller geotermisk energi? Vad är vettigt, och i vilken utsträckning kan dessa tekniker bidra till samhällets energiförsörjning? Hur är det med potentiella subventioner?

Programvaruverktyg analyserar behov och möjligheter

Det är här ett verktyg från avdelningen Applied Systems Technology AST vid Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Processing IOSB kommer in i bilden, utvecklat av forskare i projektet "Energy Technology and Economic Modeling modTRAIL". "Vår programvara gör det möjligt för borgmästare i mindre kommuner att lära sig om de tekniska möjligheterna inom energiomställningen och motsvarande finansieringsmöjligheter – anpassade till deras specifika kommun", säger Liane Rublack, forskare vid Fraunhofer IOBS-AST. "Värme och el behöver inte genereras helt från förnybara källor; verktyget förlitar sig snarare på en energimix av konventionella och förnybara produktionsanläggningar."

I fyra pilotkommuner i Thüringen med färre än tiotusen invånare – närmare bestämt Kahla, Werther, Neumark och Großobringen – testar forskare redan verktyget. För beslutsfattare i dessa kommuner fungerar processen enligt följande: De anger först namnet på sin kommun och får sedan detaljerad information om el- och värmebehovet i sin stad. Därefter anger de sina preferenser för framtida el- och värmeförsörjning. Vilka tekniker skulle de vilja använda och vilka skulle de föredra att utesluta? Många alternativ finns tillgängliga, såsom sol- och vindenergi, el- och värmelagring, olje- och gaskondenserande pannor, luftvärmepumpar och geotermiska värmepumpar. Verktyget frågar också om preferenser gällande andra faktorer. Är det prioriterat att minimera koldioxidutsläppen, eller handlar det mer om energianskaffningskostnader? Som ett resultat får borgmästare och andra beslutsfattare information om hur en energi- och anläggningsmix skulle kunna se ut som uppfyller de angivna målen, till exempel bestående av solcellssystem, el- och värmelagring samt kraftvärmeverk. Informationen inkluderar även kostnader för installation och drift, energianskaffningskostnader, mängden koldioxidutsläpp och finansieringsmöjligheter.

”Med vårt verktyg vill vi sätta igång saker och visa borgmästare i små samhällen den potential som förnybara energikällor erbjuder deras städer”, förklarar Rublack. Forskarna vid Fraunhofer IOSB-AST använde standardbelastningsprofiler för hushåll och tidsseriedata för förnybara energikällor från den tyska meteorologiska tjänsten (DWD) – i det här fallet data från Thüringer väderstation nära Erfurt-Weimar – som grund för verktyget. Nödvändiga data för kommuner med färre än 10 000 invånare i Thüringen finns redan lagrade i systemet. Verktyget kan dock även användas i andra tyska delstater med motsvarande data.

Att övervinna inträdesbarriärer

Denna optimeringsmodell kommer att integreras som en modul i online-programvaran för samarbetsprojektet TRAIL. Det specifika målet med samarbetsprojektet "Transformation in Rural Areas (TRAIL)" är att tillhandahålla ett lättanvänt verktyg som motiverar ett stort antal mindre kommuner att intensivt engagera sig i frågor om effektiv energiförsörjning. Projektet syftar särskilt till att övervinna de initiala inträdesbarriärerna, vilka är begränsade vad gäller personella och ekonomiska resurser. Ett online-programvaruverktyg kommer att utvecklas som, främst baserat på offentligt tillgängliga GIS-data, folkräkningsdata och andra befintliga databaser, kommer att generera initiala data om el- och värmeförbrukning i kommunerna och föreslå rekommendationer för ytterligare åtgärder.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Det innovativa onlineverktyget TRAILstarter gör det möjligt för deltagande kommuner att utveckla åtgärder för sin regionala energiomställning: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Solenergi, geotermisk energi eller solceller – vilken energiförsörjningsform passar bäst för samhället? Representanter för mindre samhällen står inför en enorm mängd information, vilket i många fall ökar den befintliga osäkerheten. Ett innovativt onlineverktyg från Fraunhofer belyser nu denna djungel och fastställer den optimala energimixen för varje individ, inklusive finansieringsalternativ.

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

Visualiserat värmebehov i samhället Neumark (486 invånare) i ett 100 x 100 m rutnät. Mörka färger indikerar ett högt värmebehov. Resultaten uppskattades baserat på byggnadskonstruktionerna.

Energiomvandlingen är nära förestående. Representanter för små samhällen undrar dock ofta hur exakt detta skulle kunna se ut för dem. Solenergi, solceller eller geotermisk energi? Vad är vettigt och i vilken utsträckning kan dessa tekniker bidra till samhällets energiförsörjning? Hur är det med eventuella subventioner?

Programvaruverktyg analyserar behov och möjligheter

Det är här ett verktyg från enheten Applied Systems Technology AST vid Fraunhofer Institute for Optronics, Systems Engineering and Image Exploitation IOSB kommer in i bilden, vilket forskare har utvecklat i projektet ”modTRAIL energy technology and economic modeling”. ”Med vår programvara kan borgmästare i mindre samhällen informera sig om de tekniska möjligheterna inom energisystemomvandling och motsvarande subventioner – och denna information är individuellt anpassad till samhället”, säger Liane Rublack, forskare vid Fraunhofer IOBS-AST. ”Värme och el behöver inte genereras till hundra procent från förnybara källor, utan verktyget fokuserar på en energimix av konventionella och förnybara kraftverk.”.

Forskarna testar redan verktyget i fyra modellsamhällen i Thüringen med färre än tiotusen invånare – mer exakt i Kahla, Werther, Neumark och Großobaren. För beslutsfattarna i kommunerna är situationen följande: De anger först namnet på sin kommun och får sedan mer detaljerad information om el- och värmebehovet i sin stad. Sedan anger de sina önskemål om den framtida el- och värmeförsörjningen. Vilka tekniker vill de förlita sig på, vilka vill de helst utelämna? Det finns många alternativ att välja mellan, såsom sol- och vindenergi, el- och värmelagring, olje- och gaskondenserande pannor, luftvärmepumpar och geotermiska värmepumpar. Verktyget ställer även frågor om andra faktorer. Ligger fokus på att minimera koldioxidutsläppen eller snarare inköpskostnaderna för energin? Som ett resultat får borgmästarna eller andra beslutsfattare information om hur en energi- och anläggningsmix skulle kunna se ut som uppfyller de angivna målen, t.ex. bestående av solcellssystem, el- och värmelagring och kraftvärmeverk. Informationen inkluderar även kostnader för installation och drift, energianskaffningskostnader, mängden koldioxidutsläpp och möjligheter till subventioner.

”Med vårt verktyg vill vi sätta igång arbetet och visa borgmästare i små samhällen den potential som förnybara energikällor erbjuder för deras samhälle”, förklarar Rublack. Forskarna vid Fraunhofer IOSB-AST använde standardbelastningsprofiler för hushåll samt tidsserierna för förnybara energikällor som lagrats av den tyska vädertjänsten – i detta fall Thüringens väderstation nära Erfurt-Weimar – som grunddata för verktyget. För samhällen med färre än 10 000 invånare i Thüringen finns nödvändiga data redan lagrade i systemet. Verktyget kan dock även användas med motsvarande data i andra tyska delstater.

Att övervinna inträdeshinder

Denna optimeringsmodell ska integreras som en komponent (modul) i online-programvaran för det gemensamma projektet TRAIL. Det konkreta målet med det gemensamma projektet "Transformation in Rural Areas (TRAIL)" är att tillhandahålla ett lättanvänt verktyg som hjälper till att motivera ett stort antal mindre samhällen att intensivt arbeta med frågor om effektiv energiförsörjning. Projektet syftar särskilt till att övervinna de inträdeshinder som ses i de begränsade mänskliga och ekonomiska resurserna. Ett online-programvaruverktyg kommer att utvecklas, som främst använder offentligt tillgängliga GIS-data, folkräkningsdata och andra befintliga databaser för att generera preliminära rapporter om el- och värmeförbrukning i kommunerna och för att föreslå rekommendationer för ytterligare åtgärder.

© Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler

Med hjälp av det innovativa onlineverktyget TRAILstarter kan de deltagande kommunerna ta fram åtgärder för sin regionala energisystemomvandling: www.trail-energie.de