Solvärme, geotermisk, solceller – vilken form av energiförsörjning är mest lämplig för en viss kommun? Representanter för mindre samhällen är överväldigade av en enorm mängd information, vilket tenderar att förvärra befintlig osäkerhet. Ett nytt onlineverktyg från Fraunhofer hjälper nu till att reda ut denna förvirring. Verktyget beräknar den optimala energimixen för varje enskilt fall, inklusive tillgängliga finansieringsmöjligheter.

Övergången till en ny energiekonomi är nära förestående. Dock, representanter för små samhällen kan ofta inte föreställa sig exakt vad som är den bästa lösningen för dem på grund av saknade resurser och kunnande. Solkraft, solceller eller jordvärme? Vad är lämpligt för ett samhälle och till vilken procentandel skulle varje teknik kunna bidra till samhällets energibehov? Finns det några finansieringsmöjligheter?

Mjukvaruverktyg analyserar behov och möjligheter

Forskare från Advanced System Technology Branch vid Fraunhofer Institute for Optronics, Systemteknik och bildutnyttjande IOSB-AST har utvecklat ett mjukvaruverktyg som analyserar behoven och möjligheterna för en speciell gemenskap. Optimeringsverktyget är ett av de viktigaste resultaten av projektet "Teknologisk och ekonomisk energimodellering—modTRAIL." "Med vårt projekt, borgmästare i mindre samhällen kan lära sig om tekniska möjligheter för övergången till en ny energiekonomi och motsvarande finansieringsmöjligheter – och informationen de får är anpassad specifikt till deras samhälle, " säger Liane Rublack, forskare vid Fraunhofer IOBS-AST. "Verktyget använder en blandning av konventionella och förnybara energikällor för att beräkna den optimerade lösningen för värme- och elproduktion i samhället."

I fyra modellkommuner belägna i den tyska delstaten Thüringen med färre än tiotusen invånare — nämligen, Kahla, Werther, Neumark och Großobringen – forskarna testar redan verktyget. Förfarandet för beslutsfattare i kommunerna är följande:Först måste de ange namnet på sin kommun, varpå de får information om el- och värmebehovet på sin ort. Efteråt, de anger sina preferenser för framtida el- och värmeförsörjning. Vilken teknik skulle de vilja använda, och vilka skulle de helst utesluta? Det finns många alternativ att välja mellan, inklusive sol- och vindkraft, batteri- och värmelagringsenheter, kondenserande olje- och gaspannor, luftvärmepumpar och bergvärmepumpar. Verktyget framkallar även beslutsfattarnas preferenser när det gäller andra faktorer. Minimerar CO ₂ högsta prioritet? Eller är kostnaderna för att köpa energin viktigare? Baserat på denna prioritering, mjukvaruverktyget bestämmer blandningen av energi och kraftverk. Till exempel, detta kan vara en kombination av solcellsanläggningar, batteri och termiska lagringssystem, och kraftvärmeverk. Produktionen inkluderar även kostnader för installation och drift, energianskaffningskostnaderna, mängden CO ₂ utsläpp, och de finansieringsmöjligheter som finns.

"Med vårt optimeringsverktyg, vi vill starta processen och visa borgmästarna i små samhällen den potential som förnybara energikällor erbjuder för deras kommuner, " förklarar Rublack. Forskarna från Fraunhofer IOSB-AST använde standardbelastningsprofiler för hushåll såväl som tidsserierna för förnybara energikällor som registrerats av den tyska meteorologiska tjänsten - i det här fallet, av Thüringens väderstation i Erfurt-Weimar för deras mjukvaruverktyg. För samhällen i Thüringen med färre än 10, 000 invånare, nödvändiga data är redan lagrade i systemet. Ändå, verktyget kan även användas i andra tyska delstater med motsvarande data.

Sänker barriärerna

Den utvecklade optimeringsmodellen är en integrerad del av onlineprogramvaran för det gemensamma forskningsprojektet "Transformation in Rural Areas" (TRAIL). Det specifika målet med projektet är att motivera ett stort antal mindre samhällen att engagera sig fullt ut i frågorna om effektiv energiförsörjning med hjälp av det lättanvända optimeringsverktyget. Särskilt, det sänker barriärerna för samhällena att starta, som beror på begränsade mänskliga och ekonomiska resurser. Ett online-mjukvaruverktyg utvecklades som genererar initiala uttalanden om el- och värmeförbrukning i samhället, huvudsakligen baserat på allmänt tillgängliga GIS-data och folkräkningsdata och ytterligare befintliga databaser. Vidare, optimeringsdelen genererar rekommendationer för energitransistionsproceduren för det specifika samhället.