Verfahren zum Steuern von Wärmeaustauschen zwischen mehreren Energiesystemen sowie Steuerungsplattform

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Steuerungsplattform gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.

Energiesysteme, beispielsweise Stadtteile, Gemeinden oder in dustrielle Anlagen, mit beispielsweise Wohn-, Büro- und/oder Industriegebäuden können untereinander, beispielsweise mit tels eines externen Stromnetzes oder externen Wärmenetzes (Versorgungsnetze), dezentral, das heißt lokal, Energie in Form von Strom beziehungsweise Wärme austauschen.

Ein solcher lokaler Energieaustausch (Energietransfer/Leis tungsaustausch/Leistungstransfer) kann technisch durch eine lokale Energiemarktplattform ermöglicht werden. Hierbei über mitteln die Energiesysteme Angebote für einen Energiever brauch und/oder eine Energiebereitstellung an die lokale Energiemarktmarktplattform. Basierend hierauf koordiniert die lokale Energiemarktplattform die Energieaustausche zwischen den Energiesubsystemen über die zugehörigen Versorgungsnetze.

Mit anderen Worten wird ein lokaler Energiemarkt technisch durch die lokale Energiemarktplattform, die eine Steuerungs plattform ausbildet, verwirklicht. Eine solche lokale Ener giemarktplattform/Steuerungsplattform für den Austausch elektrischer Energie ist beispielsweise aus dem Dokument EP 3518369 Al bekannt.

Durch einen lokalen Energiemarkt können die Energiesysteme lokal gewonnene Energie, insbesondere elektrische Energie (Strom), untereinander austauschen und handeln. Hierbei er möglicht es der lokale Energiemarkt durch seine dezentrale technische Ausgestaltung die lokale gewonnene Energie effi zient mit dem lokalen Energieverbrauch abzustimmen. Somit ist ein lokaler Energiemarkt besonders im Hinblick auf erneuerba re Energien, die typischerweise lokal gewonnen werden, vor teilhaft.

Bei bekannten Energiemärkten bestehen die den Energieaustau schen vorausgehenden Angebote aus einem maximalen Preis für eine zu beziehende beziehungsweise zu verbrauchende Energie menge und/oder einen minimalen Preis für eine bereitzustel lende, insbesondere zu erzeugende, Energiemenge. Nachteilig hieran ist, dass weitere gegebenenfalls relevante technische Informationen bezüglich der Energiesysteme nicht übermittelt werden. Dadurch ist ein energetischer effizienter Betrieb des Energiesystems beziehungsweise seiner Untereinheiten (Ener giesubsysteme) trotz Optimierung durch die lokale Energie marktplattform nicht sichergestellt. Weiterhin bleiben mögli che Synergien zwischen dem Stromnetz und dem Wärmenetz unbe rücksichtigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die energetische Effizienz eines lokalen Energiemarktes zu ver bessern.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 sowie durch eine Steuerungs plattform mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 10 gelöst. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteil hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ange geben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern von Wärmeaustau schen zwischen mehreren Energiesystemen, wobei jedes Energie system eine oder mehrere Wärmeeinheiten, beispielsweise eine Wärmepumpe, zur Wärmebereitstellung (Wärmebereitsteller, ins besondere Wärmeerzeuger) und/oder zum Wärmeverbrauch (Wärme verbraucher) aufweist, und die Energiesysteme über eine je weilige Abnahmestelle Wärme über ein bezüglich der Energie systeme externes Wärmenetz austauchen können, wobei das Steu ern der Wärmeaustausche mittels einer bezüglich der Energie- Systeme zentralen Steuerungsplattform erfolgt, die Wärmeaus tausche zwischen den Energiesystemen basierend auf einer Op timierung steuert, ist gekennzeichnet dadurch, dass die Steu erungsplattform basierend auf den mittels der Optimierung er mittelten Wärmeaustauschen die Temperaturspreizungen und die Massenströme wenigstens eines Teils der Energiesysteme an der jeweiligen Abnahmestelle einstellt.

Die erfindungsgemäße Steuerungsplattform zum Steuern von Wär meaustauschen zwischen mehreren Energiesystemen, wobei jedes Energiesystem eine oder mehrere Wärmeeinheiten zur Wärmebe reitstellung und/oder zum Wärmeverbrauch aufweist, und die Energiesysteme über eine jeweilige Abnahmestelle Wärme über ein bezüglich der Energiesysteme externes Wärmenetz austau chen können, wobei das Steuern der Wärmeaustausche mittels der bezüglich der Energiesysteme zentralen Steuerungsplatt form erfolgt, die dazu ausgebildet ist, die Wärmeaustausche zwischen den Energiesystemen basierend auf einer Optimierung zu steuern, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs plattform dazu ausgebildet ist, basierend auf den mittels der Optimierung ermittelten Wärmeaustauschen die Temperatursprei zungen und die Massenströme wenigstens eines Teils der Ener giesysteme an der jeweiligen Abnahmestelle einzustellen.

Es ergeben sich zum erfindungsgemäßen Verfahren gleichartige und gleichwertige Vorteile und Ausgestaltungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine oder mehrere Funktionen, Merkmale und/oder Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer seiner Ausgestaltungen können com putergestützt sein.

Technisch wird ein lokaler Energiemarkt durch eine Energie marktplattform, die ebenfalls als Steuerungsplattform oder Energiehandelsplattform bezeichnet werden kann, verwirklicht. Die lokale Energiemarktplattform kann cloudbasiert und der Austausch der Angebote blockchainbasiert sein. Die lokale Energiemarktplattform beziehungsweise Steuerungsplattform ko- ordiniert und steuert die Energieaustausche zwischen den Energiesystemen basierend auf Angebote, die die Energiesyste me vorab an diese übermittelt haben. Das Steuern, das heißt das Ermitteln der Energieaustausche (Wärme und/oder Strom und/oder weitere Energieformen, beispielsweise chemische Energie), erfolgt basierend auf einer Optimierung (Optimie rungsverfahren), das heißt auf einer mathematischen Optimie rung. Die Optimierung basiert auf einer Zielfunktion, deren Wert maximiert oder minimiert werden soll. Die Zielfunktion kann den Gesamtenergieumsatz, die Gesamtkohlenstoffdioxide- mission, die Gesamtenergieverluste, und/oder die Gesamtbe triebskosten aller teilnehmenden Energiesysteme und/oder der Versorgungsnetze quantifizieren.

Durch eine Leistung innerhalb eines Zeitbereiches ergibt sich eine bestimmte Energie beziehungsweise Energiemenge in diesem Zeitbereich, die bereitgestellt und/oder verbraucht bezie hungsweise ausgetauscht wird. In diesem Sinne sind die Be griffe Energie/Energieaustausch und Leistung/Leistungsaus tausch in der vorliegenden Erfindung äquivalent und sind so mit untereinander austauschbar.

Aus struktureller Sicht definiert insbesondere der IPCC Fifth Assessment Report ein Energiesystem als: „Alle Komponenten, die sich auf die Erzeugung, Umwandlung, Lieferung und Nutzung von Energie beziehen."

Ein Energiesystem umfasst typischerweise mehrere Energiesub systeme. Energiesubsysteme umfassen typischerweise mehrere energietechnische Komponenten, insbesondere energietechnische Anlagen, beispielsweise Energiewandlungsanlagen, insbesondere Erzeugungsanlagen, Verbrauchsanlagen und/oder Speicheranlagen bezüglich Wärme und/oder Strom.

Als Komponenten/Anlagen kann jedes der Energiesubsysteme eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfassen: Stromgenera toren, Kraftwärmekopplungsanlagen, insbesondere Blockheiz kraftwerke, Gasboiler, Dieselgeneratoren, Elektrokessel, Wär- mepumpen, Kompressionskältemaschinen, Absorptionskältemaschi nen, Pumpen, Fernwärmenetzwerke, Energietransferleitungen, Windkrafträder oder Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen, Biomasseanlagen, Biogasanlagen, Müllverbrennungsanlagen, in dustrielle Anlagen, konventionelle Kraftwerke und/oder der gleichen.

Über das externe Stromnetz können die Energiesysteme elektri sche Energie (Strom) ausspeisen und/oder einspeisen. Über das externe Wärmenetz können die Energiesysteme Wärme ausspeisen und/oder einspeisen. Somit können die Energiesysteme elektri sche Energie und/oder Wärme über die genannten Versorgungs netze austauschen, das heißt es erfolgen Energieaustausche.

Es ist nicht erforderlich, dass alle Energiesysteme an dem Wärmenetz zum Wärmeaustausch angeschlossen sind. Für die vor liegende Erfindung ist es ausreichend, dass wenigstens eines der Energiesysteme mit dem externen Wärmenetz zum Wärmeaus tausch (Energieaustausch) gekoppelt ist.

Die lokale Energiemarktplattform/Steuerungsplattform steuert die Energieaustausche in dem Sinne, dass diese Steuersignale, beispielsweise ein Preissignal, mit entsprechenden Steuergrö ßen an die Abnahmestellen und/oder Energiesysteme übermit telt. In diesem Sinne ist eine mittelbare Steuerung vorgese hen. Eine unmittelbare Steuerung ist nicht erforderlich, kann jedoch vorgesehen sein. Zugehörige technische Steuergrößen, beispielsweise die Energieform (Strom oder Wärme), die Ener giemenge und/oder der Zeitpunkt der jeweiligen Energiebereit stellung beziehungsweise Energieverbrauches können ebenfalls von der lokalen Steuerungsplattform an die jeweiligen Ener giesysteme übermittelt werden. Die Steuergrößen werden mit tels des Optimierungsverfahrens durch die lokale Steuerungs plattform ermittelt.

Vorliegend umfasst der Begriff des Steuerns ein Regeln.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Energiesysteme über das Stromnetz elektrische Energie (Strom) und über das externe Wärmenetz Wärme austauschen. Diese Energieaustausche werden durch die lokale Steuerungsplattform basierend auf ei ner bezüglich der Energiesysteme gesamtheitlichen Optimierung gesteuert, das heißt koordiniert. Dadurch können Energiebe reitstellung, insbesondere Energieerzeugung und Energiever brauch, lokal bestmöglich in Übereinstimmung gebracht werden. Vorliegend steuert die lokale Steuerungsplattform den Strom austausch und den Wärmeaustausch zwischen den Energiesyste men. Dadurch ist vorteilhafterweise sichergestellt, dass grundsätzlich Synergien zwischen den beiden Energieformen und deren Bereitstellung, insbesondere deren Erzeugung, und deren Verbrauch verwirklicht, werden können. Beide Formen des Ener gieaustausches werden gesamtheitlich durch die lokale Ener giemarktplattform optimiert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt die Steuerungsplatt form basierend auf den mittels der Optimierung ermittelten Wärmeaustauschen die Temperaturspreizungen und die Massen ströme wenigstens eines Teils der Energiesysteme an der je weiligen Abnahmestelle ein. Mit anderen Worten übermittelt die Steuerungsplattform ein oder mehrere Steuersignale an die Abnahmestelle, die zu einem Einstellen der Temperatursprei zung und des Massenstromes geeignet sind. Äquivalent zum Mas senstrom kann der Volumenstrom eingestellt werden. Dadurch können die Temperaturspreizung und der Massenstrom an der je weiligen Annahmestelle (Kopplung zwischen externem und bezüg lich des Energiesystems internem Wärmenetz) derart einge stellt werden, dass beispielsweise die thermischen Verluste des Wärmenetzes möglichst gering sind. Dadurch wird die ener getische Effizienz des Wärmenetzes verbessert. Eine solche Einstellung ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn ein Energiesystem (Abnehmer) zu wenig Wärme ausspeist und somit die Rücklauftemperatur erhöht wird, wodurch die Netzkapazität des Wärmenetzes sinken würde.

Die an der Übergabestelle (Abnahmestelle) abgenommene Wärme menge Q (Wärmeleistung innerhalb eines Zeitbereiches) ist abhängig von der Temperaturspreizung DT und dem Massenstrom m (Durchsatz) sowie der spezifischen Wärmekapazität des Wär meträgermediums c _k des externen Wärmenetzes. Es gilt grund sätzlich Q = mc _k T. Eine zur vorliegenden Erfindung äquiva lente Formulierung mittels des Volumenstroms V (m = pV) bei im Wesentlichen konstanter Dichte p des Wärmeträgermediums ist denkbar. Somit ist erfindungsgemäß ebenfalls eine Ein stellung des Volumenstroms vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zum möglichst optimalen Betrieb des Wärme netzes die Temperaturspreizung und der Durchsatz, vorteilhaf terweise innerhalb der technischen Grenzen, durch die Steue rungsplattform eingestellt. Dadurch können die Temperatur spreizungen und Massenströme derart eingestellt werden, dass möglichst wenig Verluste bezüglich des externen Wärmenetzes auftreten. Weiterhin kann das externe Wärmenetz durch die vorliegende Erfindung bezüglich der Einspeisung und Ausspei sung von Wärme durch die Energiesysteme möglichst optimal be trieben werden. Ohne die Kenntnis und das Einstellen der je weiligen Temperaturspreizung und des jeweiligen Massenstromes an den zugehörigen Abnahmestellen ist ein optimaler Betrieb des externen und für die Energiesysteme gemeinschaftlichen Wärmenetzes nicht möglich. Die vorliegende Erfindung schafft somit die technische Möglichkeit eines energetisch möglichst optimalen Betriebes des externen und gemeinschaftlichen Wär menetzes.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Stromnetz und das Wärmenetz gesamtheitlich durch die erfin dungsgemäße Steuerungsplattform unter Berücksichtigung von Energieaustauschen zwischen den genannten Versorgungsnetzen optimal betrieben werden. Dadurch kann die bestehende Net zinfrastruktur möglichst optimal und innerhalb ihrer techni schen Grenzen (Netzrandbedingungen) mit bestmöglicher Effizi enz ausgelastet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung über mitteln die Energiesysteme einen Wertebereich ihrer jeweili gen Temperaturspreizung und/oder ihres jeweiligen Massenstro- mes an die Steuerungsplattform, die die Wertebereiche bei der Optimierung berücksichtigt.

Dadurch wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass die Tem peraturspreizung sowie der Massenstrom in den jeweiligen technischen Grenzen eingestellt werden. Mit anderen Worten werden die genannten Wertebereiche durch technische und/oder physikalische Grenzen ausgebildet, wobei die technischen Grenzen typischerweise kleiner als die physikalischen Grenzen sind. Durch die genannte Übermittlung ist die Steuerungs plattform und somit der durch diese ausgebildete lokale Ener giemarkt sinnbildlich in Kenntnis der technisch und/oder phy sikalisch zulässigen Wertebereiche für das Einstellen der Temperaturspreizungen und der Massenströme. Dadurch können diese bei der Optimierung berücksichtigt werden, das heißt es wird sichergestellt, beispielsweise mittels Nebenbedingungen, dass das Ergebnis der Optimierung die übermittelten Grenzen respektiert. Weiterhin kann jede der Abnahmestelle verschie dene Wertebereiche aufweisen. Mit anderen Worten übermittelt jedes Energiesystem, das an einem Wärmeaustausch teilnimmt, vorteilhafterweise seine spezifischen technischen und/oder physikalischen Grenzen.

Alternativ oder ergänzend zur Übermittlung der genannten Wer tebereiche/Grenzen könnte eine Abhängigkeit von der Tempera turspreizung und dem Massenstrom übermittelt werden und/oder ein Preis für den Wärmeaustausch ermittelt werden, das heißt eine geringere Temperaturspreizung führt zu einem höheren Massenstrom und einem höheren Preis.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerungsplattform als lokale Energiemarktplattform ausge bildet, wobei die Wertebereiche im Rahmen eines jeweiligen Angebotes für einen Wärmeaustausch an die Steuerungsplattform übermittelt werden.

Die Steuerungsplattform ist somit bevorzugt als lokale Ener giemarktplattform ausgebildet. Mit anderen Worten wird die Übermittlung der Wertbereiche mit einem Angebot zum Wärmeaus tausch gekoppelt. Bei bekannten Energiemärkten bestehen die den Energieaustauschen vorausgehenden Angebote aus einem ma ximalen Preis für eine zu beziehende beziehungsweise zu ver brauchende Energiemenge und/oder einen minimalen Preis für eine bereitzustellende, insbesondere zu erzeugende, Energie menge. Nachteilig hieran ist, dass weitere gegebenenfalls re levante technische Informationen bezüglich der Energiesysteme nicht übermittelt werden. Dadurch ist ein energetischer effi zienter Betrieb trotz Optimierung durch die Steuerungsplatt form nicht sichergestellt.

Weiterhin bleiben mögliche Synergien zwischen dem Stromnetz und dem Wärmenetz unberücksichtigt. Vorliegend werden die An gebote vorteilhafterweise mit den genannten technischen Para metern, das heißt vorliegend insbesondere den technischen Grenzen/Wertebereiche für Temperaturspreizung und Massen strom, gekoppelt. Ein Kaufangebot für eine bestimmte Wärme menge (innerhalb eines Zeitbereiches) sieht somit einen maxi malen Preis pro Wärmemenge, eine maximal abzunehmende Wärme menge sowie die Grenzen für Temperaturspreizung und Durchsatz (Massenstrom/Volumenstrom) vor. Das Kaufangebot beziehungs weise die dadurch umfassten Informationen werden durch die zugehörigen Energiesysteme an die Steuerungsplattform über mittelt. Vergleichbar sieht ein Verkaufsangebot für eine be stimme Wärmemenge (innerhalb eines Zeitbereiches) einen mini malen Preis pro Wärmemenge, eine maximal bereitzustellende, insbesondere zu erzeugende Wärmemenge, sowie die Grenzen für Temperaturspreizung und Durchsatz (Massenstrom/Volumenstrom) vor. Die technischen Informationen beziehungsweise Angebote können durch die Energiesysteme mittels eines dem jeweiligen Energiesystem zugehörigen Energiemanagementsystems, einem Edge-Device, insbesondere einem Handelsagenten, an die Steue rungsplattform übermittelt werden. Eine Übermittlung über die Abnahmestellen ist denkbar.

Bevorzugt umfasst das beziehungsweise umfassen die Angebote somit weitere technische Informationen über die jeweiligen Wärmeeinheiten, insbesondere eine maximal bereitstellbare Wärmemenge und/oder eine maximale verbrauchbare Wärmemenge.

Dadurch kann das externe Wärmenetz, insbesondere in Synergie mit dem externen Stromnetz, energetisch effizienter betrieben werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ermit telt die Steuerungsplattform mittels der Optimierung die be züglich einer Zielfunktion der Optimierung optimalen Wärme austausche für einen kommenden Tag, insbesondere den nächsten Tag.

Dadurch ist vorteilhafterweise ein effizienterer Day-Ahead- Handel möglich. Typischerweise wird für den nächsten Tag (engl. Day-Ahead) für jede Stunde, insbesondere jede 15 Minu ten, des genannten Tages eine Optimierung basierend auf den übermittelten Informationen/Daten durchgeführt, sodass ent sprechend die Temperaturspreizungen und Massenströme in den genannten Zeitintervallen eingestellt werden. Die Zielfunkti on kann der Gesamtwärmeumsatz, der Gesamtenergieumsatz, die Gesamtverluste des Wärmenetzes (Gesamtwärmeverluste) und/oder des Stromnetzes, und/oder die Gesamtbetriebskosten quantifi zieren beziehungsweise darstellen. Die genannten technischen Größen, beispielsweise die Gesamtwärmeverluste, werden dann mittels der Optimierung minimiert oder maximiert. Insbesonde re werden hierbei Stromerzeuger, Wärmeerzeuger, Stromspei cher, Wärmespeicher, Stromnetz und Wärmenetz gesamtheitlich modelliert und optimiert, sodass ein gesamtheitlich optimaler Betrieb erreicht werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Zielfunktion die Gesamtwärmeverluste, der Gesamtwärmeumsatz und/oder die Gesamtemissionen, insbesondere bezüglich Kohlen stoffdioxid, verwendet.

Hierbei wird bei der Optimierung, das heißt beim möglichst optimalen Abgleich der Angebote (engl. Matching), besonders bevorzugt die Kopplung zwischen dem Wärmenetz und dem Strom netz berücksichtigt. Die Gesamtemissionen und/oder der Gesam tenergieumsatz und/oder die Verluste können sich somit auf beide Energieformen, das heißt auf Wärme und Strom, beziehen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der wird bei der Op timierung eine Vorhersage der Außentemperatur für den kommen den Tag berücksichtigt wird.

Dadurch kann vorteilhafterweise die Optimierung, insbesondere bezüglich der Wärmeaustausche verbessert werden. Das ist des halb der Fall, da für die Wärmebereitstellung, insbesondere Wärmeerzeugung und den Wärmeverbrauch, die Außentemperatur eine wichtige Einflussgröße darstellt. So ist beispielsweise die Effizienz (Leistungszahl) einer Luft-Wasser-Wärmepumpe von der Außentemperatur, das heißt von der Luft, die diese zur Wärmerzeugung aufnimmt, abhängig.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind we nigstens ein Teil der Abnahmestellen bezüglich ihrer Tempera turspreizung und/oder bezüglich ihres Massenstromes mittels einer bezüglich der Abnahmestelle lokalen Steuerungseinheit einstellbar, wobei das Steuern der Wärmeaustausche mittels der Steuerungsplattform über die lokalen Steuerungseinheiten erfolgt.

Mit anderen Worten weisen die Abnahmestellen lokale Steue rungseinheiten auf, mittels welchen Steuerungseinheiten die jeweiligen Temperaturspreizungen und Massenströme einstellbar sind. Dadurch weist wenigstens ein Teil der Abnahmestellen ein Edge-Device (Steuerungseinheit) zum Einstellen der jewei ligen Temperaturspreizung und des jeweiligen Massenstromes auf. Die Steuerungseinheiten sind zum Datenaustausch bezie hungsweise Informationsaustausch mit der Steuerungsplattform gekoppelt. Die technischen und/oder physikalischen Wertebe reiche der Temperaturspreizungen und der Massenströme sowie gegebenenfalls weitere technische Daten und/oder Angebote be züglich der Wärmeaustausche können durch die Steuerungsein- heiten an die Steuerungsplattform übermittelt werden. Die Steuerungsplattform übermittelt die Optimierungsergebnisse in Form von Steuersignalen an die Steuerungseinheiten, die diese lokal umsetzen, das heißt insbesondere die jeweilige Tempera turspreizung und den jeweiligen Massenstrom, beispielsweise mittels Pumpen und/oder Drosseln, tatsächlich einstellen. Es erfolgt somit über die lokalen Steuerungseinheiten eine mit telbare Steuerung durch die Steuerungsplattform. Die Energie systeme und/oder die Abnahmestellen können die jeweilige Steuereinheiten umfassen. Weiterhin können die Steuereinhei ten ein Bestandteil eines Energiemanagementsystem des jewei ligen Energiesystems sein.

Bevorzugt werden als Steuerungseinheiten drehzahlgeregelte und/oder einstellbare Pumpen und/oder Drosseln, insbesondere smarte drehzahlgeregelte und/oder smarte einstellbare Pumpen und/oder Drosseln, verwendet.

Mit anderen Worten sind die Steuerungseinheiten als drehzahl geregelte und/oder einstellbare Pumpen und/oder Drosseln aus gebildet. Dadurch werden vorteilhafterweise technische Ein richtungen für das Einstellen der jeweiligen Temperatursprei zung und des jeweiligen Massenstromes bereitgestellt. Weitere technische Komponenten zum Einstellen der Temperaturspreizung und des Massenstromes, die Bestandteil des jeweiligen Ener giesystems, der jeweiligen Abnahmestelle und/oder des exter nen Wärmenetzes sein können, können vorgesehen sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung koppeln die Abnahmestellen ein bezüglich des jeweiligen Energiesys tems internes Wärmenetz mit dem externen Wärmenetz zum Wär meaustausch .

Besonders bevorzugt umfassen die Abnahmestellen hierzu einen Wärmetauscher. Vorteilhafterweise kann dadurch effizient Wär me zwischen dem Wärmenetz und dem jeweiligen Energiesystem ausgetauscht werden. Das externe Wärmenetz ist bevorzugt als Nahwärmenetz, Fern wärmenetz und/oder Dampfnetz ausgebildet.

Dadurch können vorteilhafterweise bereits bestehende Wärme netze mit Steuerungseinheiten an wenigstens einem Teil ihrer Abnahmestellen versehen werden, sodass diese in Verbindung mit der Steuerungsplattform einen lokalen Wärmemarkt/Energie- markt ausbilden beziehungsweise in einen solchen integriert werden können.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbei spielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Energiemarktes mit einer Steuerungsplattform gemäß einer Ausgestaltung der vor liegenden Erfindung.

Gleichartige, gleichwertige oder gleichwirkende Elemente kön nen in der Figur mit denselben Bezugszeichen versehen sein.

Die Figur zeigt eine Steuerungsplattform 1 gemäß einer Ausge staltung der vorliegenden Erfindung.

Die Steuerungsplattform 1 ist zum Steuern von Wärmeaustau schen zwischen mehreren Energiesystemen 4 ausgebildet. Wei terhin ist die Steuerungsplattform 1 zum Steuern von Strom austauschen zwischen den Energiesystemen 4 ausgebildet. In diesem Sinne bildet die Steuerungsplattform 1 eine bezüglich der Energiesysteme 4 zentrale Einheit zum Koordinieren der Wärmeaustausche und Stromaustausche aus. Mit anderen Worten bildet die Steuerungsplattform 1 eine lokale Energiemarkt plattform zum Austausch und Handel von Energie (Strom und Wärme) zwischen den Energiesystemen 1 aus. Hierzu übermitteln die Energiesysteme 4 Angebote bezüglich einem vorgesehenen, insbesondere prognostizierten Wärmeaustausch und/oder Strom austausch, an die Steuerungsplattform 1, beispielsweise für den nächsten Tag (engl. Day-Ahead). Die Steuerungsplattform 1 bringt die Angebote für Wärmebereitstellung, insbesondere Wärmeerzeugung, und Wärmeverbrauch sowie ergänzend für eine Strombereitstellung, insbesondere für eine Stromerzeugung, und einem Stromverbrauch, mittels einer mathematischen Opti mierung bestmöglich in Übereinstimmung. Die Auflösung kann hierbei eine Stunde, besonders bevorzugt 15 Minuten betragen. Mit anderen Worten wird jede Stunde beziehungsweise alle 15 Minuten eine solche Optimierung durch die Steuerungsplattform 1 durchgeführt. Die Optimierung erfolgt basierend auf einer Zielfunktion, die beispielsweise die Gesamtwärmeverluste mo delliert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch die Steuerungs plattform 1 basierend auf den mittels der Optimierung ermit telten Wärmeaustauschen die Temperaturspreizungen und die Massenströme wenigstens eines Teils der Energiesysteme an ei ner jeweiligen Abnahmestelle 41 eingestellt.

Mit anderen Worten steuert die Steuerungsplattform 1 gemäß dem Ergebnis der Optimierung die an den Abnahmestellen 41 vorliegenden Temperaturspreizungen und Massenströme. Hierzu weisen die Abnahmestellen 41 jeweils eine Steuereinheit 42 auf, die mit der Steuerungsplattform 1 Daten/Informationen, insbesondere Daten bezüglich der Steuergrößen Temperatur spreizung und Massenstrom, austauschen können. Der Datenaus tausch beziehungsweise eine zugehörige Datenverbindung ist symbolisch durch die gestrichelten Linien 100 angedeutet.

Die Wärmeaustausche erfolgen über ein bezüglich der Energie systeme externes Wärmenetz 2. Das Wärmenetz 2 ist bevorzugt als Nahwärmenetz, Fernwärmenetz und/oder Dampfwärmenetz aus gebildet. Die Energiesysteme 4 sind über eine jeweilige Ab nahmestelle 41 mit dem externen Wärmenetz 2 zum Wärmeaus tausch gekoppelt. Die Stromaustausche erfolgen über ein Stromnetz 6. Mit anderen Worten können die Energiesysteme 4 über ihre zugeordnete Abnahmestelle 41 Wärme einspeisen und/oder ausspeisen. Über einen entsprechenden jeweiligen Netzanschlusspunkt können die Energiesysteme 4 elektrische Energie, das heißt Strom, in das Stromnetz 6 einspeisen und/oder ausspeisen.

Die Energiesysteme 4 umfassen eine Wärmeeinheit 40, insbeson dere eine Wärmeerzeugungseinheit zur Erzeugung von Wärme und/oder eine Wärmeverbrauchseinheit zum Verbrauch von Wärme. Insbesondere umfasst wenigstens eines der Energiesysteme 4 eine Wärmepumpe. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Energiesysteme 4 als Wohngebäude, insbesondere Mehr- oder Einzelfamiliengebäude, ausgebildet sind.

Besonders bevorzugt übermitteln die Energiesysteme 4 einen Wertebereich für die jeweilige Temperaturspreizung und den jeweiligen Massenstrom. Mit anderen Worten übermitteln die Energiesysteme 4 die jeweilige einstellbare Temperatursprei zung sowie den maximalen Durchsatz (Massenstrom). Dadurch ist es der Steuerungsplattform 1 möglich, die lokale Temperatur spreizung und den lokalen Massenstrom derart einzustellen, dass beispielsweise möglichst wenig thermische Verluste in nerhalb des externen Wärmenetzes 2 auftreten. Beispielsweise würde durch ein Energiesystem 4, welches zu wenig Wärme aus speist, die Rücklauftemperatur erhöht, wodurch die Netzkapa zität des Wärmenetzes 2 sinken würde. Die vorliegende Ausge staltung der Erfindung verhindert dies, da die Abnahme der Wärme direkt vor Ort an der Abnahmestelle durch die Steue rungsplattform steuerbar ist, und basierend auf einer Opti mierung möglichst optimal, beispielsweise bezüglich der ge nannten Verluste, betrieben werden kann.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein geschränkt oder andere Variationen können vom Fachmann hie raus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

1 Steuerungsplattform

2 externes Wärmenetz 4 Energiesystem

6 Stromnetz

40 Wärmeinheit

41 Annahmestelle

42 Steuereinheit 100 Datenverbindung