IWAS - Lune Delta

Intelligente Wasserwirtschaft und zukunftsfähige Speichertechnologien für das grüne Gewerbegebiet / Quartier Lune Delta (IWAS – Lune Delta)

Ziel des Projekts Intelligente Wasserwirtschaft und zukunftsfähige Speichertechnologien für das grüne Gewerbegebiet / Quartier Lune Delta ist es, die Ergebnisse bzw. Erkenntnisse der innovativen Speicher-Forschung-Konzepte „Grünes Gas für Bremerhaven, Teilstudie H2 Microgrid“ und „Durchführbarkeitsstudie Demand Side Management Sielentwässerung – DSMS“  zu vereinen und den Nutzen für eine 100% klimaneutrale Versorgung (elektrisch und thermisch) des grünen Gewerbegebiets / Quartiers Lune Delta in Kopplung mit einer Windenergieanlage darzustellen bzw. dieses zu versorgen. Im Kern des Vorhabens steht die bedarfs- / verbrauchsgeführte Speicherung und Nutzung von elektrischer Energie im Vordergrund.

Das Gewerbegebiet Lune Delta und angrenzende Gebiete dienen im Rahmen der strategischen Ausrichtung des Landes Bremen und der Region Bremerhaven, bezogen auf die Erreichung der nationalen Klimaziele, als Anwendungsgebiet neuer grüner Technologien. Vor dem Hintergrund bestehender Vorstudien sowie Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, gerade in Hinblick auf das Lune Delta als Standort einer Green Economy und vor dem Hintergrund das Gebiet möglichst autark und ausschließlich mit erneuerbarer Energie zu versorgen, ist das vorliegende Projekt wegweisend für den Start einer nachhaltigen grünen Energieversorgung. Dabei bildet das Teilprojekt H2-Microgrid des EFRE geförderten Vorhabens „Wasserstoff – grünes Gas für Bremerhaven“ die Basis für die autonome Energieversorgung begrenzter Gebiete oder Anlagen.

Als Test- bzw. Pilotanwendung soll im Rahmen des Vorhabens zum einen ein Microgrid für die grüne, autarke Energieversorgung für das grüne Gewerbegebiet Lune Delta (Quartierversorgung), unter Berücksichtigung der geplanten/ bestehenden Verbraucher, Erzeuger und anzunehmenden Unternehmen, ausgelegt werden. Dabei soll eine Microgrid-Speicherlösung auf Basis eines integralen Speichersystemportfolios bestehend aus Wasserstoff-, Batterie-, Superkondensator- und Entwässerungsspeichersystemen (Vorprojekt DSMS) für das Lune Delta eingehend untersucht werden, um das Gebiet jederzeit mit grünem Strom CO2-neutral versorgen zu können. Des Weiteren wird untersucht, ob das Microgrid in der Lage ist nicht nur die gesamte elektrische Energieversorgung zu gewährleisten, sondern auch das Gewerbegebiet mit thermischer Energie sicher versorgen zu können.

Im Rahmen dieser integrativen Betrachtung von Speicherlösungen soll zum anderen ein Schöpfwerk aus der Entwässerungskette des Lune Deltas exemplarisch mit einer verbrauchsoptimierten Pumpenlogik umgebaut und unterschiedliche Fahrszenarien der Anlage, bezogen auf CO2-Einsparung und optimaler Entwässerung in Kombination mit der Energieversorgung des grünen Gewerbegebiets Lune Delta, untersucht werden.

Zusätzlich wird eine Microgrid-Speicherlösung auf Basis von Wasserstoff und /oder Batteriesystemen für ein Schöpfwerk, wie z.B. das Mündungsschöpfwerk Lune entworfen, um jederzeit mit grünem Strom die Pumpen versorgen zu können. Durch geeignete Fahrweisen der Kombination von Microgrid und Schöpfwerkssteuerung zur bedarfsgerechten Kompensation von Last und Erzeugungsspitzen kann wesentlich zur Netzstabilität beigetragen werden. Um den ökologischen und nachhaltigen Ansatz integral zu vereinen, sollen hier die Nutzung erneuerbarer Energien, die bedarfs-/ verbrauchsgeführte Speicherung der Energie mittels Wasserstoff oder ggf. Batterietechnologie und der optimierte und automatisierte Betrieb der Entwässerungspumpen aus einem Schöpfwerk aus der Entwässerungskette verknüpft werden.

Eine Analyse aus dem Vorprojekt „Durchführbarkeitsstudie Demand Side Management Sielentwässerung - DSMS“ ergab, dass elektrische Energie aus Windenergieanlagen zu 89,5% der Zeit für den Betrieb von Schöpfwerken genutzt werden können. Da nahezu immer, wenn der Wind weht, gleichzeitig die Pumpen der Schöpfwerke laufen.

Schöpfwerke scheinen damit sehr geeignet, verfügbare elektrische Energie von Windenergieanlagen bei Bedarf abzunehmen (Netzdienlichkeit) und können zudem durch eine gesteuerte Entwässerung im geeigneten Pegelbereich ideal als mögliche Speicher für überschüssige Windenergie z.B. für das Lune Delta dienen.

Zusätzlich zur Nutzung der elektrischen Energie aus einer Windenergieanlage werden weitere Optimierungspotentiale wie das Einbinden von Niederschlags-Prognosedaten und die zeitversetzte Nutzung der Entwässerungspumpen in Betracht gezogen. Dieser ganzheitliche Ansatz führt zur effektiven Nutzung der Ressourcen und bietet darüber hinaus eine Verbesserung des Gewässer- und Küstenschutzes unter Beachtung der Reduzierung des CO2-Fussabdruckes der betriebenen Anlagen. Gerade vor dem aktuellen Hintergrund der zunehmenden Wetterextreme, insbesondere Starkregenereignisse und Hochwassersituationen, kann hier eine vorausschauende Fahrweise der Entwässerungsanlagen ein deutlich höheres Maß an Sicherheit erzeugen.

Das Projekt wird vom Land Bremen aus dem Programm - Förderung der angewandten Umweltfrorschung / AUF aus Mittel der REACT-EU Aufbauhilfe gefördert (Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung - EFRE).