2023-01
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Flemming, Sebastian
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Bender, Tom
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Surmann, Arne
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Pelka, Sabine
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Martin, Arne
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Kühnbach, Matthias
Im Rahmen der Kurzstudie werden verschiedene Szenarien für den Einsatz von Flexibilitätsoptionen in Verbindung mit unterschiedlichen Ansätzen zur Quartiersbetriebsführung am Beispiel eines konkreten Wohnquartiers untersucht und ausgewertet. Jedes der Szenarien verfolgt die Zielstellung der Steigerung des lokalen EE-Eigenverbrauchs und -versorgung im Quartier. Die Szenarienunterschiede resultieren aus der Frage, welche Flexibilitätsoptionen (Elektromobilität, Wärmepumpen, Energiespeicher) genutzt und wann sie zeitlich in welcher Ausprägung zum Einsatz kommen. Im Rahmen einer KPI-gestützten Auswertung erfolgt zusätzlich die Betrachtung, wie das Quartier für das vorgelagerte Energiesystem in Erscheinung tritt. Die Studie fokussiert sich hierbei auf die technische Quantifizierung der Möglichkeiten zur Nutzung von energetischen Flexibilitätspotenzialen und die aus dem Betrieb resultierenden Auswirkungen für das Quartier und auf das vorgelagerte Energiesystem. Darüber hinaus erfolgt eine sozialwissenschaftliche Betrachtung hinsichtlich der Akzeptanzsteigerung im Quartier.
2023
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Bender, Tom
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Flemming, Sebastian
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Surmann, Arne
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Pelka, Sabine
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Martin, Arne
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Klaiber, Stefan
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Kühnbach, Matthias
In this paper, potentials and possible effects of utilizing flexibility in local energy systems are examined on the basis of a real residential district in Bochum, Germany. The district provides heat pumps, heat storages, battery storages (in combination with a photovoltaic system) and charging points for electric vehicles as possible flexibility options. Based on the installed plant technology and the cross-sectoral energy requirements of the district, various scenarios were developed that differ in terms of possible operation management approaches and flexibility use. These scenarios include a non-managed district operation, a rule-based district operation, and a cross-sectoral optimization of the district energy system with the goal of maximizing the self-consumption of renewable energy. For more detailed considerations, additional sub-scenarios were defined which, for example, represent the possibility of a grid-compatible operation. To compare the different scenarios, the district energy system was implemented in a model and simulated for the representative period of one calendar year. The simulations were evaluated by using several key performance indicators (KPIs), such as CO2 reduction, renewable energy self-consumption ratio, or renewable energy self-supply ratio.