Die Rheinenergie will ihr Heizkraftwerk in Köln-Mülheim möglichst effizient und klimafreundlich fahren. Hierfür kommt nun KI zum Einsatz. In einem Pilotprojekt mit den Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) soll daher ein digitaler Zwilling des Anlagen-Parks erstellt werden.

Über die digitale Abbildung der Heizzentrale im örtlichen Nahwärmenetz lassen sich Optimierungspotenziale im Anlagenbetrieb erkennen. Hierfür werden historische Datensätze genauso wie ortstypische Spezifikationen einbezogen. Anschließen wird auf dieser Basis ein Algorithmus entwickelt und in die simulierte Anlage, den digitalen Zwilling, implementiert.

Performancesteigerung und Verbrauchssenkung

Anschließend geht es von der virtuellen in die reale Welt. Im Schaltschrank des HKW wird über das Steuerungssystem die erforderliche Aktion ausgeführt und so das Energieeinsparpotenzial in die Praxis umgesetzt.

„Mit Künstlicher Intelligenz steigern wir unsere Performance im Energie- und Anlagenmanagement und senken gleichzeitig den Energieverbrauch sowie die CO2-Emissionen unserer Kundinnen und Kunden“, sagt Holger Mennigmann, Leiter Geschäftsbereich Energiedienstleistungen und Fernwärme bei der RheinEnergie.

Anpassung in zwei Schritten

Konkret erfolgt die Betriebsoptimierung in der Praxis in zwei Stufen. Im ersten Schritt wird die Wärmeenergie im Sekundärkreislauf an den aktuellen und prognostizierten Bedarf der Verbrauchenden angepasst. Dabei wird sichergestellt, dass das Wasser im Wärmekreislauf nicht zu kalt und auch nicht zu warm ist, um Energieverluste zu vermeiden.

Danach optimieren die Forschenden des Fraunhofer ITWM den Primärkreislauf, also die Anlagentechnik. Hierzu zählen unter anderem gasbefeuerte Kessel. Diese regeln den Kesselbetrieb so, dass die im ersten Schritt als notwendig identifizierte Wärmeenergie möglichst effizient und passgenau zur Verfügung steht. (lm)