„Das Fazit der Studie hat uns alle überrascht“, so der Technisch-Konservatorische Leiter JohnAlbrecht Keiler und weiter: „Unsere Gebäude können zu 100 Prozent mit Erneuerbaren Energieträgern – einer Kombination aus Geothermie und Solarenergie – versorgt werden. Erdgas wird nur noch als Redundanz vorgehalten und sichert somit die notwendigen Temperaturen in Sammlungsmagazinen, Laboren und Archiven ab, falls die Wärmepumpe in Defekt oder Wartung gehen sollte.

Hier geht es zu der Pressemitteilung Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, 17.11.2023: Link

Das niederländische Unternehmen SuWoTec wurde 2016 mit dem Ziel gegründet, nachhaltige Energielösungen auf den Markt zu bringen. Der Gründer, Herr Lammert de Wit, erklärt: „Unsere Lösungen stehen für einen zirkulären Systemansatz, der die Herausforderungen der Planung und des Betriebs von Energiesystemen auf nachhaltige Weise löst.“

Die Herausforderung

Eine der größten Herausforderungen auf dem niederländischen Markt ist heute der Mangel an Speicherkapazitäten für den Überschuss der Solarenergieproduktion. Im Jahr 2022 stieg die Solarstromproduktion um 46 Prozent, was etwa fünfzehn Prozent der gesamten Stromproduktion in den Niederlanden ausmacht. Dieser Trend wird sich mit einem geschätzten jährlichen Zubau von etwa 4 GW Solarstrom bis 2028 fortsetzen. Während dies eine gute Nachricht für die Dekarbonisierung der Energieerzeugung ist, ist das Stromnetz nicht in der Lage die an sonnigen Tagen erzeugte, riesige Strommenge zu transportieren. Daher haben die Energieversorger die Einspeisetarife, die sie den Besitzern von Solarmodulen zahlen, drastisch gesenkt oder sogar die Photovoltaikmodule vom Netz getrennt. Neben dem erforderlichen Netzausbau werden dringend neue Lösungen zur Stromspeicherung benötigt, um Solarstromanlagen rentabel und netzdienlich zu betreiben.

Die Lösung

Die Projekte von SuWoTec setzen genau bei dieser Herausforderung an. Für ein breites Spektrum von Gebäuden sind innovative Energiesysteme geplant, die die solare Produktion mit thermischen und elektrischen Speichersystemen kombinieren. In Zusammenarbeit mit der Firma ANT (Accelerating Natural Technologies) werden mehrere Projekte nach diesem integralen Planungsansatz durchgeführt.

Ein Beispiel ist ein Boutique-Hotel auf Texel, bei dem die Stromverbrauchsspitzen die vertraglich vereinbarte Höchstleistung überstiegen, während der Nennverbrauch weit unter der Kapazität lag. SuWoTec wurde zusammen mit ANT gebeten, eine Lösung zu finden, die den Spitzenstromverbrauch und die Produktion reduziert und gleichzeitig den Energieverbrauch auf lokaler Ebene erhöht. Durch die Unterstützung einer Batterie während des Spitzenverbrauchs wurde die Gesamtkapazität innerhalb der zulässigen Grenzen reduziert. Diese Methode ist auch als Peak-Shaving bekannt. Mit der Software Polysun wurden verschiedene Batteriekapazitäten modelliert, um die Konfiguration des neuen Energiesystems zu optimieren.

Aufgrund des positiven Projektergebnisses nehmen SuWoTec und ANT nun auch komplexere Projekte in Angriff, wie z.B. ganze Chaletparks unter Berücksichtigung der lokalen PV-Produktion, Elektrofahrzeuge und Integration eines geeigneten Batteriesystems.

Für die Auslegung dieser innovativen Energiesysteme setzt SuWoTec zusammen mit ANT auf die Software Polysun von Vela Solaris. Mit Polysun kann das gewünschte Energiesystem inklusive der innovativsten Energiesystemkomponenten ausgelegt und der Betrieb über das ganze Jahr simuliert werden. Polysun gibt Aufschluss darüber, welche Variante in Bezug auf die Energieeffizienz, die Dimensionierung der Komponenten und den erreichten Energieautarkiegrad überzeugt. Herr Jan Rolf van den Berg von ANT nutzt Polysun häufig, um relevante Auslegungsfragen zu beantworten. Er schätzt besonders die Unterstützung von Vela Solaris beim Einstieg in die Software Polysun: „Die individuellen Schulungen waren sehr hilfreich, um alle relevanten Aspekte des Programms zu beherrschen, wie zum Beispiel die Definition der Steuerungslogik eines Energiesystems.“

GETEC ist ein führender Partner der Industrie und der Immobilienwirtschaft für intelligente, effiziente und grüne Energielösungen in Europa. Das Versprechen „We have the energy for more“ ist die Richtschnur für über 2.400 Mitarbeiter, die mit exzellentem Engineering-Know-how, herausragender Regelungskompetenz, hoher Handlungsgeschwindigkeit und ausgewiesener Nachhaltigkeitsexpertise die Kunden durch eine immer komplexere Energiewelt navigieren und dabei ihren ökologischen Fußabdruck reduzieren. Mit 11.500 Anlagen, die mehr als 5,4 GW thermische Energie erzeugen, ist GETEC von ihren vier regionalen Plattformen in Deutschland, der Schweiz, den Niederlanden und Italien aus in insgesamt neun Ländern aktiv und erwirtschaftet im Jahr 2022 einen Umsatz von 1,6 Milliarden Euro.

Die Herausforderung

In erster Linie sollte Polysun bei dem Tochterunternehmen GETEC Wärme und Effizienz GmbH einen wichtigen Veränderungsprozess anstoßen. Die GETEC Wärme und Effizienz entwickelt nachhaltige Energiekonzepte und ist spezialisiert auf Projekte der Immobilienwirtschaft. Dazu gehören Wohnhäuser ab einer bestimmten Größe, ganze Quartiere, Krankenhäuser und Einkaufszentren. „Bekanntermaßen wird es immer komplexer, unseren Kunden passende Lösungen anbieten zu können“, so Volkmar Börner, der für die Softwareauswahl zuständige Manager der GETEC. Um bei Projekten dieser Größenordnung stets den Überblick zu behalten, merkte das europaweit tätige Unternehmen schnell, dass Excel-Tabellen nicht das Mittel der Wahl sind.

„Als Energiedienstleister muss unsere Kalkulation natürlich absolut verlässlich sein: Wie viel Strom aus dem Erzeugersystem geht in die Wärmepumpe; wie viel nutzt der Kunde direkt? Wie viel davon wird ins Netz eingespeist? Wie verhält es sich im Zusammenspiel mit der Photovoltaikanlage? Teilweise entstehen sehr komplexe Schaltungen, die wir mit hoher Genauigkeit abbilden müssen. Deshalb war für uns klar: Tabellenkalkulation hat ausgedient. Ein adäquates Planungstool musste her“, so der Fachmann.

Die konkrete Frage, die sich die Verantwortlichen der GETEC stellten, lautete deshalb: „Sollen wir individuell programmieren lassen oder besser direkt eine passende Software einkaufen?

Uns war allerdings klar, dass wir für eine Individualsoftware gut und gerne zwei Jahre Entwicklungszeit einplanen müssten. Darüber hinaus ist der Aufwand der Pflege der Softwarelösung im laufenden Prozess nicht zu unterschätzen“, so Börner.

Die Lösung

Aus diesen Gründen startete GETEC einen mehrstufigen Softwareauswahlprozess mit verschiedenen Softwareanbietern, aus dem Polysun als Tool der Wahl hervorging. Überzeugt haben den Energiekonzern vor allem die grafischen Darstellungsmöglichkeiten, die vielen Variablen, die damit durchgespielt werden können, und letztlich die große Funktionsvielfalt. Börner dazu: „Polysun hat beispielsweise im Bereich Hydraulik einen klaren ersten Platz vor allen Mitbewerbern erreicht, so können Regelstrategien besser dargestellt werden.“

Innerhalb der GETEC Wärme und Effizienz GmbH wird Polysun nun abteilungsübergreifend eingesetzt, um verschiedene Varianten der Strom- und Wärmeversorgung zu simulieren und zu planen und um diese dann mit anderen Abteilungen in einen Abstimmungsprozess zu geben. Eine dedizierte Arbeitsgruppe tauscht sich dabei zu der optimalen Abbildung der GETEC-Standardhydrauliken in Polysun aus und baut die interne Expertise stetig aus. „Dabei erstellen die Kolleginnen und Kollegen umfassende Simulationsvarianten, die sie anschließend mit den verschiedenen Abteilungen abstimmen und in diesem Prozess auch ein für uns alle sehr wertvolles Feedback erhalten. Diese internen Anpassungsmöglichkeiten der Software Polysun schätzen wir sehr“, so Volkmar Börner.

Das Ergebnis

So kurios es klingen mag: Die positiven Folgen des Softwareeinsatzes begannen bereits vor der konkreten Nutzung der Softwarelösung. Michael Blümel, Projektingenieur der GETEC Wärme & Effizienz GmbH klärt auf: „Diese Vorgehensweise hilft uns sehr, eine einheitliche Projektsimulation und -planung zu ermöglichen.“ Das bedeutet: Der erste konkrete Mehrwert von Polysun ist es, dass innerhalb der GETEC also ein einheitliches Tool für die Kolleginnen und Kollegen existiert, das Standards schafft, sowie eine deutliche Kontrollierbarkeit und Vergleichbarkeit der Projekte ermöglicht.