Projektidee 4: HAMBURG WASSER
Stützung elektrischer Inselanlagen durch Energiespeicher

Beschreibung des Unternehmens

HAMBURG WASSER ist das städtische Unternehmen für Wasserver- und Abwasserentsorgung in Hamburg. Es ist Deutschlands zweitgrößtes kommunales Unternehmen der Wasserver- und Abwasserentsorgung und vereint über 170 Jahre gewachsenes Fachwissen und Kompetenz in Sachen Trinkwasser und Abwasser. Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung sind keine gewöhnlichen Dienstleistungen. Sie gehören zu den elementaren Lebensgrundlagen und sind damit Teil der kommunalen Daseinsvorsorge. Als kommunales Unternehmen mit rund 2000 Mitarbeitern ist HAMBURG WASSER dabei in erster Linie den Interessen der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH) und ihrer Bürgerinnen und Bürger verpflichtet. In 2006 wurden die Hamburger Wasserwerke GmbH (HWW) und die Hamburger Stadtentwässerung (HSE) zum Gleichordnungskonzern HAMBURG WASSER (HW) zusammengeführt und bieten ihre Dienstleistungen nicht nur in der FHH sondern darüber hinaus in der Metropolregion Hamburg an. Der Konzern HAMBURG WASSER versorgt damit rund 2 Millionen Menschen mit bestem Trinkwasser und reinigt das Abwasser.

PROJEKTBESCHREIBUNG

Ausgangssituation

Im Rahmen der Konzeptuntersuchung für die künftige Fernwärmeversorgung Hamburgs wird aktuell die Machbarkeit einer Abwasserwärmenutzung auf dem Klärwerk Hamburg untersucht. Vorgesehen ist die Installation großer, elektrisch betriebener Wärmepumpen. Die elektrische Energie soll von gasbetriebenen BHKW-Modulen bereitgestellt werden, deren Abwärme gleichzeitig zur Temperaturanhebung eingesetzt werden soll. Aus wirtschaftlichen Gründen soll die Gesamtanlage für den Inselbetrieb, d.h. ohne Verbindung zum öffentlichen Stromnetz konzipiert werden.

Problemstellung

Im elektrischen Inselbetrieb ist der Start großer Antriebe ein maßgebliches Auslegungskriterium. Da dieses System nur aus wenigen sehr großen Antrieben besteht, ist das Anlaufverhalten der Wärmepumpen maßgeblich für die bereitzustellende Leistung und die Lastsprungfähigkeit der Energieerzeuger.  Die BHKW-Module darauf auszulegen, hätte erhebliche Mehrkosten zur Folge.

Projektziel(e)

Aus der o.g. Problemstellung entstand die Idee, die für den Anlauf der Wärmepumpen kurzzeitig erforderliche Leistung aus einem Energiespeicher (z.B. Batteriespeicher, Schwungspeicher) mit entsprechender Kapazität und Belastbarkeit zur Verfügung zu stellen. Als Ergebnis des Projektes soll die dafür am besten geeignete Speichertechnologie identifiziert, deren Integration in das System konzipiert und die Wirtschaftlichkeit des Ansatzes im Vergleich zu den Alternativen bewertet werden. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit sollen dabei zusätzliche Nutzungsoptionen (z. B. Lastmanagement, Regelenergie) in der Kläranlage in Betracht gezogen werden.

Aufgabenbereiche

  • Mechanische und elektrische Systemanforderungen
  • Theoretische Analyse dynamischer Vorgänge
  • Verfügbare Technologien zur elektrischen Energiespeicherung und Überlegungen für eine sinnvolle Auslegung einer solchen Anlage
  • Energiewirtschaftliche und –rechtliche Rahmenbedingungen
  • Betriebswirtschaftliche Bewertung

Zielgruppe

Studierende und Absolventen v.a. natürlich der Fachrichtung Elektrotechnik, aber auch andere technischer Fachrichtungen mit Interesse an unkonventionellen, aber realitätsnahen Lösungen zur Energieversorgung, der Fähigkeit eigene Ideen einzubringen und der Bereitschaft zur Beachtung betriebswirtschaftlicher Aspekte.

Termine
Bitte halten Sie sich folgende Termine frei:

  • 7. April: Infoveranstaltung, 14:00 bis 16:00 Uhr
  • 19. April: Kick-Off-Veranstaltung, ca. 14:00 bis 17:30 Uhr
  • 21. und 22. April: Projektmanagement-Workshop, ganztags
  • Auftragsklärung bei HAMBURG WASSER: Do, 27. April, 13:00 bis 15:00 Uhr