Forschung an der MSF

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Klimaneutral: Forscher entwickeln Energiemodell für Rostock

Die Hansestadt Rostock will bis zum Jahr 2035 nach einem Beschluss der Bürgerschaft klimaneutral sein. Aber was heißt das? „Die Energieversorgung muss weg von klassischen Energieträgern, wie Kohle und muss vollständig auf erneuerbare Energien umgestellt werden“, erklärt Dr. Dorian Holtz vom Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) der Universität Rostock. Die Erderwärmung schreite voran, und beim Klimaschutz müsse schnell gehandelt werden. Damit Rostock mit zum Vorreiter in Deutschland wird, laufen viele Studien. Mit einem kommunalen Wärmeplan für die Wärmeversorgung in Rostock soll die Umstellung auf klimaneutrale Energiequellen eingeleitet werden.

Die Universität Rostock entwickelt für die Hansestadt ein Energiemodell. Dr. Dorian Holtz, der dazu die Fäden in der Hand hält, beschreibt das so: „Wärme ist der größte Hebel in Rostock mit dem große Schritte in Richtung Klimaneutralität erreicht werden können. Wir entwickeln deshalb ein System-Modell, das verschiedene potenzielle Erzeuger für Wärme sowie Wärmespeicher koppelt und Aussagen zur Versorgungssicherheit erlaubt.“ Die zukünftige Wärmeversorgung werde deutlich komplizierter sein, als sie es heute ist, blickt der junge Forscher voraus. Klimaneutralität könne man nur erreichen, wenn man sämtliche Potenziale im Stadtgebiet, wie beispielsweise Großwärmepumpen, Geothermie, Solarthermie, Biomasse und Abwärmenutzung mit einbeziehe. Geothermie bezeichnet beispielsweise die Nutzung der in der Erdkruste gespeicherten thermischen Energie.

Die Doktoranden Raphael Wittenburg von der Universität Rostock und Conrad Gierow von der FVTR, einer Ausgründung der Universität Rostock, haben die Modellierung für das Energiemodell für die Hansestadt übernommen. Dabei müssen die Forscher die unterschiedlichen Charakteristika der einzelnen Erzeuger im Verbund mit allen anderen Erzeugern und Speichern berücksichtigen. „Wir brauchen ganz neue Wärmeerzeuger“, unterstreicht Dorian Holtz. Zu bedenken sei unter anderem die saisonale Verfügbarkeit unterschiedlicher Wärmequellen, sprich Biomasse aus Straßenpflege und Solarthermie im Sommer.

Die Herausforderung: Diese Energiequellen stünden immer dann zur Verfügung, wenn im Sommer der Wärmebedarf am niedrigsten ist. Deshalb seien verschiedene Speicher erforderlich, um das Überangebot in den Sommermonaten mit dem erhöhten Bedarf im Winter zu verbinden. Wie das gehen könnte, daran knobeln die Rostocker Forscher.

Kerry Zander, die Koordinatorin des von Bund und Land geförderten Vorhabens „Kommunaler Wärmeplan für Rostock“ formuliert ihre Erwartungen an die Forscher so: „Wichtig sind eine ganzjährige Versorgungssicherheit unter Beachtung der Verfügbarkeit der einzelnen in Frage kommenden Quellen.“ Dafür sei eine detaillierte Abstimmung von Wärmebedarf und Wärmebereitstellung im Jahresverlauf erforderlich, „bei der uns die Universität und die FVTR durch das Energiesystem-Modell mit ihrer Fachkenntnis und Erfahrung unterstützen“.

Die Stadtwerke Rostock, ein wichtiger Partner in dem Verbund, rechnen fest damit, dass die Simulation durch die Universität den rechnerischen Beweis für den machbaren Erfolg liefern werde. „Wir erwarten durch die Modellierung verschiedener hochwahrscheinlicher Entwicklungsszenarien der energetischen Erzeugung und des Bedarfes, den Nachweis der Zielerreichung des Wärmeplanes  für Rostock.“, sagt Pressesprecher Alexander Christen.

Für die Zukunft müsse die Versorgungssicherheit garantiert, die notwendige CO2-Reduktion erreichbar und die Bezahlbarkeit der Energiebereitstellung darstellbar sein. Dadurch könne sich die Hanse- und Universitätsstadt Rostock als urbane Solidargemeinschaft weiter positiv entwickeln.  Die Stadtwerke Rostock AG sei sich ihrer  zentralen Rolle in diesem Umgestaltungsprozess sehr bewusst“, betont Christen. „Die Modulation soll den rechnerischen Beweis für den machbaren Erfolg liefern“. Text: Wolfgang Thiel

Dr. Dorian Holtz (stehend), Conrad Gierow (l.) und Raphael Wittenburg diskutieren über den Aufbau des Energiemodells.
Dr. Dorian Holtz vor dem Energiemodell für die Hanse- und Universitätsstadt Rostock.
Conrad Gierow und Raphael Wittenburg (v.l.) bei der Parametrierung des Energiemodells. Fotos (3): Universität Rostock/ Julia Tetzke

Kontakt

Dr.-Ing. Dorian Holtz
Universität Rostock
Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik
Tel.: +49 381 498-9429
E-Mail: dorian.holtz@uni-rostock.de