Modellbasierte Optimierung der Energiebereitstellung zentral versorgter Großkrankenhäuser

Um den Ausstoß von Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um mindestens 80 % gegenüber dem Jahr 1990 zu reduzieren, wird in Deutschland neben dem Ausbau von Anlagen zur Strombereitstellung auf Basis regenerativer Energien auch die Energieeffizienz als weitere tragende Säule der Energiewende benannt. Häufig stehen bei letzterem bauliche Maßnahmen im Mittelpunkt. Daneben gibt es aber auch nicht- bzw. geringinvestive Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz, die in der Regel mit einer – im Vergleich dazu – höheren Rentabilität einhergehen. Sie sollten daher verstärkt in den Fokus der Energieeffizienz-Diskussion rücken und werden deshalb in dieser Abhandlung adressiert. Im diesem Kontext ist es das Ziel, einen übertragbaren methodischen Ansatz zu entwickeln, welcher es zum einen ermöglicht, Energiebereitstellungssysteme von komplexen Liegenschaften (hier: (Groß-)Krankenhäuser) modelltechnisch abzubilden, um ausgehend davon eine fortlaufende betriebliche Optimierung durchführen zu können. Zum anderen soll die potenziell erzielbare monetäre Einsparung quantifizierbar sein, die aus einer Modifikation des Energiebereitstellungssystems (z. B. neue Energiekonversionsanlagen, Veränderung der Nachfragestruktur) der jeweils untersuchten Liegenschaft resultiert. Um eine derartige betriebliche Optimierung der Energiebereitstellung einer Liegenschaft durchführen zu können, muss das jeweilige Energiebereitstellungssystem zunächst modelltechnisch von der Energienachfrage-, der Energieumwandlungs- und der Energiebezugsseite abgebildet werden. Der entwickelte Gesamtansatz beinhaltet die Prognosen der zu erwarten-den Nachfrage nach Strom, Wärme, Kälte und Dampf, die Abbildung des Energieeffizienzverhaltens der in der Liegenschaft vorhandenen Energiekonversionsanlagen, eine Prognose der zu erwartenden Energieträgerpreise auf der Energiebezugsseite sowie ein Optimierungsmodell, welches die Ergebnisse dieser Teilmodelle nutzt, um das Energiebereitstellungssystem hinsichtlich der resultierenden Kosten betrieblich zu optimieren.