GP Joule hat sich mit seiner Großwärmepumpe im bayerischen Mertingen vergangenen November auf neues Terrain gewagt. Die Anlage mit 900 kW Leistung ist direkt mit einem benachbarten PV-Park verbunden. Nun hat das Projekt einen weiteren Meilenstein erreicht: Eine Künstliche Intelligenz (KI) steuert die Wärmepumpe entsprechend des Wärmebedarfs im Netz und der Verfügbarkeit von Solarstrom. Das Ziel: Möglichst viel Solarstrom nutzen, um Klima und Geldbeutel zu schonen.

Die KI prognostiziert den Wärmebedarf sowie den Stromertrag aus dem angrenzenden Photovoltaik-Park und gibt den Fahrplan für die Wärmepumpe sowie die Betriebsweise des Wärmenetzes vor. Wie viel Wärme wird gerade produziert und direkt ins Wärmenetz gespeist? Wie viel Wärme wird gespeichert? Welcher Bedarf muss in den kommenden Stunden und Tagen gedeckt werden? Die Künstliche Intelligenz soll die Antworten finden und so den Energieverbrauch, das Speichern und Abgeben von Wärme optimieren.

KI seit einer Woche im Einsatz

Die Technologie dahinter basiert auf einem sogenannten digitalen Zwilling, der das reale Wärmenetz nahezu identisch digital abbildet. In Kombination mit einem Machine-Learning-Algorithmus, der aus den Daten lernt und damit die Prognoseergebnisse stetig verbessert, und einem „Optimierer“, der alle zukünftig möglichen Szenarien berechnet und davon den wirtschaftlichsten und gleichzeitig nachhaltigsten auswählt, wird daraus ein intelligentes System.

Im Einsatz ist die KI erst seit rund einer Woche. In dieser Zeit hat sie schon sehr viel gelernt, wie Matthias Stark, der als Leiter Anlagentechnik, Betriebsführung uns Service bei GP Joule zusammen mit seinem Team die KI entwickelt hat, erklärt: „Wir sind sehr zufrieden, Prognose und der wirklich eigetretene Ist-Zustand nähern sich immer weiter an.“

Erneuerbare nutzen statt abregeln, Speicher notwendig

Die Wärmepumpe verfügt über zwei Pufferspeicher mit einem Fassungsvermögen von jeweils 84.000 Litern. Die sind in Verbindung mit der intelligenten Steuerung der Schlüssel für die netzdienliche Fahrweise der Wärmepumpe. „Mit dieser Technik leisten wir einen großen Beitrag zur Entlastung des Stromnetzes”, betont Mitgründer und CTO von GP Joule, Heinrich Gärtner. Denn die wetterabhängige Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien, mit Spitzen an sonnigen und windigen Tagen, bringt das Netz mitunter an seine Grenzen. Die Folge: Erneuerbare Energien-Anlagen werden abgeschaltet. Intelligente Stromabnehmer wie die Großwärmepumpe in Mertingen können genau das verhindern: indem sie dann Strom abnehmen, wenn besonders viel zur Verfügung steht. „Daher wird es mit zunehmendem Ausbau der Erneuerbaren immer wichtiger, Energie zu speichern“, sagt Gärtner. (lm)