© SWT
Ziel/Nutzen der Lösung
Als Energie- und Infrastrukturdienstleister wollen die Stadtwerke Trier (SWT) nicht nur über Erzeugung und Verkauf von regenerativer Energie einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, sondern auch selbst mit gutem Beispiel vorangehen und klimaneutral agieren. Deshalb erzeugen die SWT die benötigte Energie für den Betrieb von Wasserpumpen (circa 1,7 Millionen kWh) selbst und stimmen Erzeugung und Verbrauch durch den Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) aufeinander ab.
Lösungsbeschreibung
Mit dem Konzept der regionalen und dezentralen Eigenproduktion von Strom lassen sich pro Jahr rund 73.000 Euro sparen.
Die Eigenerzeugung in Verbindung mit dem KI-gesteuerten Energiemanagement ist ein innovativer Ansatz für die dezentrale, regionale Energiewende. Für die Stadtwerke Trier führt dies zu erheblichen ökonomischen und ökologischen Fortschritten. Statt Strom einzukaufen nutzen die Stadtwerke Trier ihre Kompetenz als Energiedienstleister und erzeugen den Strom selbst. So können sie signifikant Kosten einsparen.
Die Optimierung erfolgt über die Ausnutzung von Energieeffizienzpotenzialen, die Steigerung der Eigenerzeugung und den Einsatz Künstlicher Intelligenz. Die Stadtwerke decken den Strombedarf der gesamten Trinkwasserversorgung mittels Batteriespeicher, Hochbehälter und Künstlicher Intelligenz ab. Die insgesamt über 20 Pumpen und Hochbehälter werden dadurch in ihrer Energieerzeugung koordiniert.
Die Energieeffizienzpotenziale werden durch den Einsatz neuer energiesparender Pumpen oder energetisch ausgerichteter Leitungskonzepte ausgenutzt. Währenddessen wird die Eigenerzeugung von Energie durch Pump-Turbinen im Trinkwassernetz und Photovoltaik-Anlagen zur Direktversorgung auf den Trinkwasseranlagen gesteigert. Die Steuerung der Anlagen und Netze erfolgt durch eine intelligente Steuerung unter Einsatz von einem Künstlichen Neuronalen Netz (KNN). Dieses bezieht einige Faktoren wie aktuelle Wasserstände, Erzeugungs- und Verbrauchsdaten und Wetterprognosen in die Planung und Steuerung mit ein. Dadurch ist es möglich, die zeitliche Steuerung so zu planen, dass Pumpenergie zur Befüllung der Behälter dann eingesetzt wird, wenn Überschussstrom aus regionalen erneuerbaren Energien vorhanden ist.
Das Ziel der Stadtwerke Trier ist es, eine sektorenübergreifende Lösung hinsichtlich der Erzeugung und Flexibilisierung von erneuerbaren Energien für das Unternehmen zu schaffen und diese auch auf die Region zu skalieren. Für die Umsetzung haben die Stadtwerke Trier als strategischen Leitfaden das „Stufenmodell Erzeugung“ konzeptioniert.
Es lassen sich drei Stufen ableiten. 1: Die Stadtwerke Trier untersuchen alle Sektoren (in diesem Fall Trinkwasser) auf Potenziale für Energieeffizienz, erneuerbare Energieerzeugung sowie Speichermöglichkeiten. Diese werden durch Künstliche Intelligenz geregelt. So kann der Energiefluss abgeglichen werden. Für den Sektor Trinkwasser heißt das konkret: Durch den Einsatz effizienter Technik (neue energiesparende Pumpen oder energetisch ausgerichteten Leitungskonzepten), dezentraler Erzeugungsanlagen (Einsatz von Pump-Turbinen im Trinkwassernetz, PV-Anlagen zur Direktversorgung auf den Trinkwasseranlagen) und der vorausschauenden Steuerung der Anlagen und Netze unter Einsatz von Künstlichen Neuronalen Netzen (KNN) wird der Energiebedarf künftig selbst gedeckt. 2: Erzeugungsanlagen in der Region (Biogas- und Erdgas-Blockheizkraftwerke, Wind- und Solarkraftwerke, Wärmespeicher, Trinkwasserhochbehälter usw.) werden vernetzt. Mit der digitalen Steuerung wird ein flexibler Energiefluss zwischen den ersten beiden Stufen gewährleistet. 3: Mit dem Einsatz von Energiespeichern (Power-to-Gas, Erdgasnetz als Speicher,…) wird perspektivisch die Spitzenbelastung der Netze reduziert und für den regionalen Energieabgleich gesorgt.
Von diesem Konzept profitieren alle an das Trinkwassernetz angeschlossenen Haushalte sowie die Stadtwerke Trier, die durch umweltschonende Maßnahmen gleichzeitig Kosten einsparen kann.