Die Vorhersage, wie viel Wärme für eine Siedlung benötigt wird, ist sehr wichtig. Daher sollte eine passende Wärmebedarfsermittlung gefunden werden (Bildquelle: Pixabay – avantrend)
Bedarfsermittlungsverfahren werden für die Ermittlung charakteristischer Leistungs- und Energiebedarfe einzelner Objekte oder Siedlungen während der Planungsphase genutzt. Wird beispielsweise ein Wärmenetz zur Wärmeversorgung einer Siedlung geplant, ist die Prognosegüte der Spitzenlast und des Jahresenergiebedarfs für die passende Auslegung des Wärmenetzes und der Heizzentrale(n) von maßgeblicher Bedeutung. Oftmals werden Bedarfsermittlungsverfahren vom Planer auch zum Abgleich der eigenen Kalkulationen verwendet, die auf Erfahrungswerten beruhen.
Ziel der hier vorliegenden Untersuchung ist es, gängige Verfahren zur Bedarfsermittlung hinsichtlich ihrer Eignung zur Planung von Wärmeverbräuchen für Siedlungen zu analysieren. Dazu werden zunächst die einzelnen Verfahren zur Bedarfsermittlung hinsichtlich ihres Entstehungshintergrunds und ihrer Datenbasis analysiert und anschließend deren Ergebnisse mit Messdaten verglichen.
Vorstellung der Bedarfsermittlungsverfahren
Die Standardlastprofile für den Gaseinsatz wurden vom Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der TU München durch einen Forschungsauftrag des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) und des Verbands kommunaler Unternehmen (VKU) entwickelt [1;2]. Auf Basis von Messdaten wurde das statistische Verhalten von Verbrauchern untersucht [3]. Eine Regressionsfunktion bildet den Verbrauch abhängig von der Außentemperatur ab. In dieser Wiedergabe einer statistischen Gesamtheit werden die Extrema der einzelnen Verbraucher nicht erhalten, sondern geglättet. Das Verfahren ist daher nicht zur Abbildung einzelner Verbraucher geeignet [4].
Die VDI-Richtlinie 4655 wurde für die Auslegung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen für Ein- und Mehrfamilienhäuser (EFH und MFH) entwickelt [5]. Grundlage für die Erstellung des jeweiligen Jahreslastprofils sind zehn Typtagkategorien, die sich über die Außentemperatur, die Unterscheidung zwischen Werk- und Feiertagen und dem jeweiligen Bedeckungsgrad definieren. Für jede Typtagkategorie wurde aus den gemessenen Lastgängen das Referenzlastprofil bestimmt, in dem der Lastgang mit der geringsten Abweichung zum arithmetischen Mittelwert aller Tagesprofile herausgefiltert wurde [6]. So sind hier – anders als beim Verfahren des BDEW – die charakteristischen Sprünge im Lastprofil enthalten.
Mit dem Sochinsky-Ansatz ist ein Verfahren gegeben, das auf der geometrischen Ähnlichkeit typischer Jahresdauerlinien (JDL) für unterschiedliche Verbraucher beruht [7]. Seinen Ursprung hat der Sochinsky-Ansatz in der Lastberechnung von Stromnetzen [7;8]. Mit diesem Verfahren ist es möglich, eine geordnete JDL zu erstellen.