Optimierungssoftware von KISTERS zeigt Zusammenhänge zwischen Kosten und CO2-Reduktion bei der Transformation von Energiesystemen auf

Optimierungssoftware findet die beste Route beim Navigieren zwischen den Polen Wirtschaftlichkeit und Klimaneutralität

Um die politischen Ziele Dekarbonisierung, Wärmewende, Klimaneutralität und CO₂-Reduktion zu erreichen, müssen alle Energieversorger ihre Versorgungssysteme umbauen, was potenziell immense Kosten verursachen kann. Gesucht werden Wege, erneuerbare Energien so kostengünstig wie möglich zu integrieren, Elektromobilität voranzutreiben, Fernwärmesysteme unabhängiger von fossilen Energieträgern aufzustellen und vieles mehr. In den Energiesystemen gibt es viele Stellschrauben, deren mögliche Kombinationen und Auswirkungen für menschliche Entscheidungsträger nur schwer zu überblicken sind. Damit Energieversorgungsunternehmen ihre Investitionen im Sinne der Energiewende auf eine sichere Basis stellen können, ist die IT-Lösung >BelVis ResOpt des Aachener IT-Dienstleisters KISTERS AG eine wichtige und zuverlässige Entscheidungshilfe, die den Unternehmen kosten- und CO₂-optimale Handlungsoptionen und Zukunftsszenarien aufzeigt.

Was kostet eine CO₂-Einsparung von 30 %?

Mit BelVis ResOpt finden Anwender erstens schnell heraus, welche Möglichkeiten zur CO₂-Einsparung in ihrem aktuellen Energiesystem bereits kurzfristig realisierbar sind, z.B. durch Änderungen der Fahrweisen der Erzeuger, und zweitens, welche Wege und Investitionen für den Umbau ihres Systems langfristig sinnvoll sind. Neu ist, dass Anwender die beiden Optimierungsziele „Kosten“ und „CO₂-Menge“ selbst gewichten und damit einen Rahmen für die aufgezeigten Lösungsmöglichkeiten festlegen können. Energieversorgungsunternehmen können in der Optimierungssoftware verschiedene Szenarien ihres eigenen Systems durchspielen und so beispielsweise Fragen wie „Was kostet mich eine CO₂-Einsparung von 30 %?“ beantworten.

Zusammenhang von Kosten und CO₂

In der multikriteriellen Optimierung lässt sich festlegen, wie sich die Zielfunktion anteilig aus Kosten und CO₂-Menge zusammensetzt. Im Bestandteil „Kosten“ werden dabei alle anfallenden Kosten (Arbeitspreis, Leistungspreis, Änderungs- und Startkosten) aufsummiert. Der Bestandteil „CO₂“ berücksichtigt automatisch alle Mengen, die über CO₂-Bezugs- oder -Lieferverträge abgebildet sind. Ziel der Pareto-Optimierung in BelVis ResOpt ist es, den Zusammenhang zwischen Kosten und CO₂ in einem Optimierungsmodell zu ermitteln und grafisch darzustellen.

Exemplarischer Zusammenhang zwischen Kosten und CO₂-Ausstoß in einem Energiesystem, dargestellt als Pareto-Front. Wichtigste Erkenntnis (in rot): Mit relativ geringen Investitionen kann bereits eine starke Reduktion der CO₂-Emissionen erreicht werden. (Quelle: KISTERS)

Gesetze im Kontext der Energiewende erfüllen

Auf Basis mathematischer Modelle hilft BelVis ResOpt den EVU, zu verstehen, mit welchen Investitionen sie die Vorgaben u.a. des Gesetzes für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Gesetz zur kommunalen Wärmeplanung) und des Klimaschutzgesetzes (KSG) erfüllen können, und wie sie darüber hinaus die Klimaziele teilweise sogar kurzfristig und ohne Investitionen allein durch die Nutzung bereits existierender Freiheitsgrade in ihren Energiesystemen erreichen können.

Energieeinsparung in der Industrie

Nicht nur Energieversorger, sondern auch Industrieunternehmen können BelVis ResOpt nutzen, um Einspar- und Effizienzpotenziale aufzudecken und Zukunftsszenarien durchzuspielen, z.B. in der Metall-, Chemie- und Papierindustrie sowie in Raffinerien. Denn insbesondere in der energieintensiven Industrie gibt es große Potenziale, Energie einzusparen, verstärkt erneuerbare Energien einzusetzen und so zum Abbremsen des Klimawandels beizutragen.