Ein intelligentes Netz für BHKW 

Da durch mehr und mehr dezentrale Anlagen, wie z.B. Photovoltaikanlagen das Netz flexibler sein muss. Wurde an einem intelligentem Netz für BHKWs geforscht.

Nahaufnahme eines metallischen Motors mit zahlreichen Rohren, Kabeln und roten elektrischen Bauteilen, die die komplexen mechanischen Details zeigen.
Projektdaten
Projektname Energienetzmanagement dezentraler, wärmegeführter BHKW
Projektnummer 2012-09
ProjektartForschung & Studien
Umsetzung durch Hochschule Offenburg
Laufzeit bis
ProjektstatusAbgeschlossen
Fördersumme186.800 €

Intelligentes Energiemanagement für dezentrale Stromnetze

Mit dem zunehmenden Ausbau dezentraler Wind‑, Wasser‑ und Photovoltaikanlagen steigt die Herausforderung für Netzbetreiber, Stromnetze stabil zu halten. Um Überlastungen oder Engpässe zu vermeiden, gewinnen sogenannte Demand‑Response‑Systeme an Bedeutung. Diese steuern zuschaltbare oder abschaltbare Anlagen wie Blockheizkraftwerke gezielt nach Netzbedarf. Für Betreiber von BHKWs steht jedoch ein wirtschaftlicher Dauerbetrieb im Vordergrund. Das Projekt zielte darauf ab, Netzstabilität und wirtschaftlichen Anlagenbetrieb miteinander zu verbinden.

Netzmanagement am Geflügelhof Zapf und Übertragbarkeit

In drei Teilprojekten entwickelte das Institut für Energiesystemtechnik der Hochschule Offenburg ein Energienetzmanagement, das flexibel auf Strom‑ und Wärmebedarf reagieren kann. Ein zentraler Anwendungsfall war der Geflügelhof Zapf in Gengenbach, der seine Energieversorgung im Rahmen eines weiteren Innovationsfondsprojekts auf drei Holzvergaser umgestellt hatte. Die Hochschule installierte zunächst ein Messsystem, analysierte den tatsächlichen Energiebedarf der Produktion und modellierte mithilfe spezieller Software ein flexibles Netzmanagement. Im Testbetrieb entstand ein Ansatz, der nicht nur auf den Betrieb zugeschnitten war, sondern anschließend auch auf andere Kleinnetze übertragen werden konnte.

Anwendung in Offenburg und Forschung zu zukünftigen Energienetzen

In einem weiteren Teilprojekt entwickelte die Hochschule für die Stadt Offenburg ein System zur Steuerung eines städtischen Teilnetzes aus fünf BHKWs und einem Pool kommunaler Gebäude. Über die bestehende Gebäudeautomation wurden Energieflüsse aus BHKWs und Netzstrom erfasst und um Wetterprognosen sowie mögliche Speicher ergänzt. Ziel war eine zentrale Steuerung, die einen möglichst unterbrechungsfreien Betrieb der BHKWs ermöglicht und deren Energie optimal im Netz nutzt. Ergänzend schuf die Hochschule ein eigenes Stromnetz für Lehre und Forschung mit verschiedenen Energiequellen sowie thermischen und chemischen Speichern. Damit baute sie ihre Kompetenzen in der Systemanalyse aus und zeigte neue Wege für einen effizienten Betrieb intelligenter Energienetze auf.

Drei wesentliche Erkenntnisse aus dem Projekt

  • Im Nachhinein muß das Projekt als sehr ambitiös eingestuft werden, konnte jedoch nach mehreren Verlängerungen erfolgreich abgeschlossen werden. Dabei wurde der notwendige Umfang den ein komplexes Energienetzmanagement fordert sehr deutlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehrere innovative Komponenten und Verfahren zum Einsatz kommen.

  • Schritte zur Optimierung der automations- und energiemeßtechnischen Ausrüstung wurden unternommen, um Labornetze mit Schnittstellen zu versehen, die Smart Grid – Funktionen erst ermöglichen. Es zeigte sich, dass viele verfügbare Produkte langfristig nicht für den Betrieb in flexiblen Netzen geeignet sind.

  • Den Partnern stehen nun gut ausgerüstete Reallabore zur Verfügung, um Microgrids im Sinne von Smart Grids zu vernetzen und vernetzt zu untersuchen. Mit Weiterentwicklungen bei modellbasierten Prognosen und Algorithmen wurden wichtige Schritte zur Validierung gemacht. Die Arbeit werden fortgesetzt und sind Teil aktueller Forschungsaufgaben.

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