Simulation

Planung 1996:

Die gesamte Wärmeversorgungsanlage in Hamburg-Bramfeld wurde mit Hilfe des Simulationsprogramms TRNSYS vom ITW der Universität Stuttgart eingehend untersucht. Mit der in Hamburg geplanten Anlagenauslegung und mit den angegebenen Kollektorkennwerten ergab sich folgende Energiebilanz mit dem Testreferenzjahr von Essen. Die Jahreswärmemenge ab Heizzentrale beträgt für den Auslegungsfall ca. 1610 MWh/a inklusive Verluste. Die Simulationsrechnungen lassen dabei einen solaren Deckungsanteil von rd. 50 % am jährlichen Gesamtwärmebedarf erwarten. Der solare Netto-Energieertrag beträgt 883 MWh/a oder bezogen auf die Kollektorfläche rd. 300 kWh/(m²Koll*a). Die vollständig resultierende Energiebilanz des Systems zeigt Abbildung 1.

Simulation
Bildnachweis: Anna Borgmann/Alle Rechte bei der TU-Braunschweig

Abbildung 1: Simulationsergebnisse aus der Planungsphase für den Endausbau nach dreijähriger Betriebszeit (ITW Universität Stuttgart)

Simulation 2004:

Anhand der Messdaten (Wetter und Netzwärmebedarf) von 2003 und 2004 wird der Anlagenbetrieb mit dem Programm TRNSYS 15 vom IGS der TU Braunschweig nachsimuliert. Die Messdaten vom Jahr 2003 werden deshalb benötigt, um die Aufheizung des Erdreiches um den Speicher darzustellen. Einen Vergleich der Messwerte mit den simulierten Werten zeigt Abbildung 2. Dabei liegen die Abweichungen unter der 5% Marke, mit Ausnahme der direkten solaren Vorwärmung und der Speicherbeladung. In der Simulation fehlen dabei 19 MWh/a bei der Direktnutzung der solaren Wärme. Stattdessen werden 18 MWh/a mehr in den Speicher eingeladen. Weiterhin verdeutlicht Abbildung 2 die Abweichung vom Planungsstand 1996.

Simulation
Bildnachweis: Anna Borgmann/Alle Rechte bei der TU-Braunschweig

Abbildung 2: Vergleich der Messergebnisse 2004 mit den Simulationswerten