Qualität von Day-Ahead-Prognosen für die Fernwärme mit innovativen KI- Methoden steigern

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Neue Technik erhöht Güte der Wärmeprognose deutlich
Forscher des Fraunhofer IOSB-AST berücksichtigen
mit neuen Prognoseansätzen auch die komplexe Dynamik in Wärmenetzen.

Damit
wird die Güte der Wärmeprognose deutlich erhöht und die voraus-schauende
Fahrweise von Kraftwerksblöcken erheblich verbessert. Vorteile für
Kraftwerks- und Fernwärmebetreiber: Ressourceneinsparungen sowie eine
effektivere Stromerzeugung und -vermarktung. Angebote zur Nutzung des
neuartigen Ansatzes werden im Februar auf der
E-world energy & water 2025 präsentiert.

Eine große Herausforderung für Fernwärmebetreiber ist die Prognose der
benötigten Wärmeleistung. Oft werden nur einfache Einspeiseprognosen für
die Kraftwerke
verwendet, die den tatsächlichen Wärmebedarf nur unzureichend erfassen und
die
Flexibilitäten des Wärmenetzes nicht ausreichend berücksichtigen. Dabei
ist das Potenzial groß: Bei einem jährlichen Fernwärmebedarf von gut 100
TWh (Deutschland, 2023) würde eine bessere Wärmeprognose und eine
Einsparung von einem Prozent der Erzeugung bereits einem Marktwert von
über 50 Millionen Euro entsprechen.

Im Auftrag der TEAG Thüringer Energie AG haben Forscher des Fraunhofer
IOSB-AST jetzt deutliche Fortschritte bei der Fernwärmeprognose erzielt.
Kernstück ist eine smarte Datenvorverarbeitung in Kombination mit Methoden
der künstlichen Intelligenz, die auf dem sogenannten Long-Short-Term-
Memory-Verfahren (LSTM) basieren. Dabei wird das Verbrauchsverhalten
innerhalb des Wärmenetzes nicht direkt gemessen, sondern aus verfügbaren
Metadaten (z. B. Messwerten an einzelnen Knotenpunkten) angelernt. Das
Ergebnis ist eine datenbasierte Approximation der Wärmenetzdynamik. Das
Speicherpotenzial des Wärmenetzes kann dann optimal für eine
vorausschauende Fahrweise der Erzeugungseinheiten genutzt werden, um
beispielsweise die
Day-Ahead-Stromvermarktung zu verbessen oder den Ressourceneinsatz zu
reduzieren.

Die Bedeutung genauerer Wärmeprognosen wird in Zukunft noch zunehmen: Zum
einen müssen bestehende Wärmenetze bis 2040 einen Anteil von 80 Prozent
erneuerbarer Energien und unvermeidbarer Abnahme erreichen – für neue
Wärmenetze sind bereits ab März 2025 65 Prozent Pflicht. Zum anderen
werden Wärmenetze mit jeder neuen Komponente, etwa dezentralen
Großwärmepumpen oder KWK-Anlagen, komplexer. Umso wichtiger wird die
Betrachtung der Kosten- und Erlösseite, insbesondere der Stromvermarktung.
Einen wichtigen Beitrag dazu leisten unter anderem die innovativen
Prognoselösungen des Fraunhofer IOSB-AST.

Präsentiert wird der neue Prognoseansatz für Fernwärme unter anderem vom
11. – 13. Februar 2025 auf der E-world energy & water 2025 – Europas
größte Energiefachmesse – am Stand der Fraunhofer-Allianz Energie in Halle
5 / D126. Weiterführen-de Fragen zum Thema beantwortet Ihnen gerne Martin
Käßler, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.hofer.de oder telefonisch unter
03677 461 128.