Viel erreicht für eine zukunftssichere Entwässerung

„Demand Side Management Sielentwässerung“ – kurz DSMS: So heißt ein Forschungsprojekt der Bremerhavener EnergieSynergie GmbH, das mit vielversprechenden Ergebnissen abgeschlossen wurde und nun in der praktischen Anwendung seine Fortsetzung findet.

Die darin jüngst entwickelte Softwarelösung wird im Erfahrungsaustausch mit einem Entwässerungsverband in einem ersten Schöpfwerk für dessen optimierten Betrieb eingesetzt. Diese Software steuert Entwässerungspumpen nach entsprechender Einstellung des Betreibers automatisch so, dass die Bevölkerung vor Hochwasser geschützt, Energie eingespart und der Ausstoß an CO₂-Emissionen reduziert wird.

Warum eine solche Technik wichtig ist, das erläutert Prof. Dr. Ing. Carsten Fichter, Gründer der EnergieSynergie GmbH: „Schöpfwerke sorgen dafür, dass tiefliegende und gewässernahe Gebiete genutzt und bewohnt werden können, indem sie durch das Hochpumpen von Niederschlägen zum Meer vor Überschwemmungen schützen. Dafür eingesetzte Entwässerungspumpen werden im Regelfall bedarfsorientiert unabhängig von Prognosedaten, Stromtarifen, der Verfügbarkeit von Erneuerbarer Energie sowie ihrem Wirkungsgrad ein- und ausgeschaltet. Das birgt Gefahren und führt zu höheren Verbräuchen.“ Mit seinem Team hat der Professor für Windenergie, Energiewirtschaft und Speicherung einen Weg gefunden, den Betrieb von Schöpfwerken über computergesteuerte Datenübertragung und -verarbeitung zu optimieren. Dabei werden Parameter wie zum Beispiel Pegelstände, Wettervorhersagen, Strompreisdaten und Einspeisemengen von Windenergieanlagen so aufbereitet, dass sie einen Regelalgorithmus durchlaufen können. Über diesen lassen sich ökonomisch wie ökologisch sinnvolle Entscheidungen zum Ein- oder Ausschalten der Technik treffen. „Wir haben eine Softwarelösung entwickelt, mit der angebots- und bedarfsgerecht abgepumpt wird. Diese gilt es nun in der Praxis zu erproben“, so Marvin Müller von EnergieSynergie, der das Projekt leitete und nun fortführt. Er ergänzt: „Die Betreiber haben dabei nach wie vor die volle Handlungshoheit und schalten die Softwarelogik entsprechend ein beziehungsweise ab.“

Hochwasser- und Klimaschutz

Was bereits feststeht: Die DSMS-Softwarelösung dient dem Hochwasserschutz und befördert die Einbindung von Erneuerbaren Energien. „Über sie wird durch die Kombinationen der Pumpen und ihre eingestellten Prioritäten simuliert, wo elektrische Energie aus Windkraft genutzt werden kann, die anderswo nicht gebraucht wird – etwa in der Nacht- oder frühen Morgenstunde. Daraus ermittelt die Software dann die geeignetste Verknüpfung. Unsere Auswertungen ergaben, dass dadurch CO₂-Ersparnisse von durchschnittlich 87 Prozent möglich sind“, erklärt Carsten Fichter. Eine weitere Erkenntnis aus dem Forschungsprojekt: Die Kommunikation der Schöpfwerke untereinander ermöglicht das frühzeitige Erkennen von Überflutungssituationen. „Indem das tiefergelegene Schöpfwerk über Signalübermittlung das vordere Schöpfwerk der Entwässerungskette über einen Pegelanstieg und dem Start der Pumpen informiert, kann Letzteres noch vor dem Eintreffen des Wassers reagieren und vorpumpen. Das erhöht die Hochwassersicherheit immens“, sagt Marvin Müller.

Im Schöpfwerk am Apeler See – betrieben vom Unterhaltungsverband No.80 Lune – kommt die DSMS-Softwarelösung in einem Pilotprojekt nun erstmals zum Einsatz. Guido Ketschau aus der Abteilung Umweltförderung bei der BIS Bremerhaven, die das Forschungsvorhaben gemeinsam mit der Bremer Umweltbehörde gefördert hat, ist sich sicher: „Was hier auf den Weg gebracht wurde, hat hinsichtlich des Katastrophen- und Klimaschutzes eine große Bedeutung. Wir erleben extreme Wetterereignisse und haben derzeit deutlich steigende Energiepreise. Daher werden wir das DSMS-Team auch weiterhin unterstützen.“

Weitere Informationen unter: https://www.energiesynergie.de/referenzen