TU Berlin

Energieversorgungsnetze und Integration Erneuerbarer EnergienSHARC

SENSE Logo

Inhalt des Dokuments

zur Navigation

Smartes Hafen-Applikationskonzept zur Integration eRneuerbarer Energien (SHARC)

Bearbeitungszeitraum:
Januar 2019 bis Juni 2021
Lupe

Im Rahmen der Forschungsinitiative "Energiewende im Verkehr" untersucht das Projekt "EnEff: Bremerhaven - Smartes Hafen-Applikationskonzept zur Integration eRneuerbarer Energien" die Einbindung erneuerbarer Energiequellen in die Hafeninfra- und suprastruktur sowie die logistischen Betriebsprozesse für verschiedene Zukunftsszenarien beispielhaft für das Hafenquartier "Überseehafen" in Bremerhaven. Durch die Modellierung verschiedener Szenarien und unter Berücksichtigung verschiedener Effekte (Energieverbrauch, Kosten, CO2-Reduzierung, Umwelteinwirkungen) sollen besonders vorteilhafte Szenarien herausgearbeitet werden. Die Ergebnisse dienen der nachhaltigen Weiterentwicklung des Hafenquartiers.

Projektziele

Ziel des Projektes ist, mittels zu simulierender Zukunftsszenarien ein Investitionskonzept für das Zusammenwirken verschiedener Akteure im Hafenquartier „Überseehafen“ in Bremerhaven abzuleiten, welches dieses für die beabsichtigte nachhaltige Entwicklung energietechnisch vorbereitet. Dafür werden die Integration erneuerbarer Energiequellen in Hafeninfra- und -suprastruktur sowie die logistischen Betriebsprozesse für verschiedene Zukunftsszenarien modelliert und die sich ergebenden Effekte (Energieverbrauch, Kosten, CO2-Reduzierungen, Umweltwirkungen) durch Simulationen evaluiert. Der dabei verfolgte ganzheitliche Energiemanagement-Ansatz maximiert die Sektorkopplung und umfasst neben den betrieblichen Prozessen des Quartiers Überseehafen, Potentiale in relevanter Umgebung des Standortes sowie Umwelt- und Resilienzaspekte. Das Konzept bildet sich in einem Investitionsplan ab, welches in Grundzügen in einem Demonstrationsfolgeprojekt implementiert und verifiziert werden soll.

Der smarte integrierte energieeffiziente Hafen
Lupe

SENSE bringt in das SHARC-Projekt Expertise und Know-how in den Bereichen Energienetze, Erneuerbare Energien, Sektorkopplung und Lastmanagement mit Schwerpunkt auf Modellierung, Simulation und Optimierung ein. Aufbauend auf Erkenntnissen und Entwicklungen vorausgegangener Projekte wird SENSE Planungswerkzeuge zur Optimierung dezentraler Energiesysteme im SHARC- Projekt einsetzen und konsequent weiterentwickeln. Schwerpunkt des Vorhabens ist die Gewinnung von Erkenntnissen darüber, wie komplexe Logistik- und Transportprozesse des Hafenbetriebs in ein zelluläres, sektorgekoppeltes Energieerzeugungs- und -versorgungskonzept eingebunden werden können. Von besonderem Interesse ist dabei, inwiefern die Abläufe im Hafen auch auf andere industrielle Prozesse im Transport- und Logistikgewerbe mit hohem Leistungsbedarf übertragbar sind. Daraus werden weiterführende Erkenntnisse zur Nutzung von Lastflexibilität bei erhöhten Anteilen erneuerbarer Energien auf dezentraler Ebene abgeleitet.

Arbeiten

Im Zuge des Projekts werden folgende Funktionalitäten entwickelt und implementiert:

  • Erfassung der relevanten technischen und ökonomischen Kenndaten zu energie- und betriebsbezogener Infrastruktur in Bremerhaven.
  • Definition von Randbedingungen für die Integration von Energie- und Betriebsmanagement in den Hafenarealen. Aufbauend auf dem Ist-Zustand werden dabei mögliche Integrationspotentiale erfasst sowie Strukturen und Konditionen untersucht.
  • Entwicklung von Simulationsszenarien aufbauend auf den Kenndaten des Hafenquartiers und den definierten Randbedingungen zum integrierten operativen Management. Ziel ist die Definition und Erstellung eines Szenario-Trichters, der eine umfassende Abbildung der realistisch möglichen Entwicklungsoptionen erlaubt.
  • Modellierung und Simulation der Szenarien in einem SENSE-Planungswerkzeug, das die Optimierung von Systemkonfiguration und -betrieb mit multikriteriellen Bewertungsansätzen gestattet. Aspekte der Sektorkopplung und Hafenquartierspezifika werden dabei im besonderen Maße berücksichtigt.
  • Aufbereitung der Simulationsergebnisse und Auswertung für die weiterführende Entwicklung des Energiekonzepts. Die Ergebnisse werden durch einen Vergleich mit Simulationsresultaten des Projektpartners Siemens AG verifiziert und validiert.
  • Ableitung eines Vorzugsszenarios für die Energiesystemkonfiguration auf Basis der Simulationsergebnisse.
Zu berücksichtigende Betriebsdaten während der Demonstrationsphase
Lupe

Daneben werden weitere Bewertungskriterien integriert. Neben globalen ökologischen Aspekten, wie Primärenergie-Einsatz und CO2-Emissionen, werden weitere Aspekte in das Framework zur multikriteriellen Bewertung eingearbeitet. Je nach Ausprägung der Prozesse im Hafengebiet betrifft dies zum Beispiel Faktoren, welche Einfluss auf das Mikroklima nehmen. Darüber hinaus soll eine von der HS Bremen entwickelte und bereitgestellte Umweltdatenbasis über entsprechende Schnittstellen integriert werden.

Projektpartner

Lupe

Navigation

Direktzugang

Schnellnavigation zur Seite über Nummerneingabe