SAM-FW

Sustainable Asset Management Fernwärme: Nachhaltigkeitsbewertung von Wärmenetzen für die Erhöhung der Nutzungsdauer und Effizienzsteigerung im Betrieb

Bestehende Fernwärmesysteme und insbesondere bestehende Wärmenetze bilden das Fundament der zukünftig klimaneutralen Fernwärmeversorgung in Deutschland. Die Erreichung der energiepolitischen Ziele der Bundesregierung erfordert die Dekarbonisierung, die Transformation und den massiven Ausbau dieser Fernwärmesysteme. Für die Erarbeitung individueller Transformationsstrategien und entsprechender Transformationspläne für deren Umsetzung, sind die Zustandsbewertung und darauf aufbauende Prognosen für Restnutzungsdauer der Rohrleitungen des Wärmenetzes wichtige Bestandteile.

Die Zustandsberwertung und die Abschätzung der Restnutzungsdauer von Rohrleitungen eines Wärmenetzes können aufgrund des aktuellen Standes des Wissens und der Technik lediglich mit relativ großen Unsicherheiten im Asset Management berücksichtigt werden.
Zur Reduktion dieser Unsicherheiten bilden zuverlässigen Bestands- und Schadensstatistiken die Grundlage des Asst Managements in der Praxis. Darauf aufbauend werden im Projekt die Methoden und Modelle zur Zustandserfassung sowie zur Abschätzung der (Rest-)Nutzungsdauer durch die Anwendung innovativer Ansätze weiterentwickelt. Hierzu sind neben materialwissenschaftlichen Untersuchungen im Labor auch Untersuchungen an praxisgealterten Kunststoffmantelrohren vorgesehen. Um Ergebnisse von Asset Simulationen zukünftig besser für die Entwicklung von Transformations- und Ausbaustrategien in bestehenden Fernwärmesystemen zu nutzen, werden im Projekt bisherige Key Performance Indicators um Aspekte der Nachhaltigkeit erweitert. Die daraus resultierenden Algorithmen werden in ein marktverfügbares Software Programme implementiert und bis zum Abschluss des Forschungsprojektes bei den teilnehmenden Fernwärmeversorgungsunternehmen getestet.

Wertvolles Werkzeug für die Umsetzung der Klimaziele wird die Digitalisierung von Fernwärmesystemen sein, deren Potenziale für das Asset Management in der Fernwärme durch die wissenschaftlichen Weiterentwicklungen bestehender Nutzungsdauermodelle und Software-Tools erschlossen werden müssen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die aus Digitalisierungsmaßnahmen in den teilnehmenden Versorgunsgunternehmen anfallenden Daten, für eine entsprechende Verwednung zur Verbesserung von Asset Managemnt Simulationen untersucht.

Ziele

Gesamtziel des Verbundforschungsvorhabens „SAM-FW“ ist die Qualifizierung bestehender Asset Management Tools durch wissenschaftliche Erkenntnisse gemäß den steigenden Anforderungen von Fernwärmeversorgungsunternehmen, die im Zuge der Umsetzung der Klimaziele entstehen. Ansatz hierfür bilden u. a. wissenschaftliche Untersuchungen

  • zur Zustandsanalyse und -bewertung bestehender Fernwärmeleitungen.
  • zur Umsetzung von Transformations- und Digitalisierungsstrategien in den Wärmenetzen der Praxispartner.
  • zur Erarbeitung/Verbesserung, Implementierung und Validierung von selbstlernenden Algorithmen (KI) zur Beschreibung von Alterungsprozessen in Fernwärmenetzen.
  • zur Erarbeitung, Implementierung und Validierung von Nachhaltigkeitskriterien für Fernwärmeleitungen („Key Performance Indicator“) in Asset Management Simulationsmodellen.
  • zur Anwendung der Projektergebnisse in der Praxis (Umsetzung bei den Praxispartnern), als Grundlage für eine beschleunigte Migration der benötigten wissenschaftlichen Erkenntnisse in die relevanten Normen.

Projekt Details

01.09.2023 - 31.08.2027
FKZ: 03EN3078
AGFW Projekt

Fördermittelgeber