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Energiezentralen und thermische Quellen

Eine Energiezentrale ist der Ort, an dem Wärme erzeugt und ins Netz eingespeist wird. Eine Wärmequelle ist eine darin untergebrachte Erzeugungsanlage — ein Heizkessel, eine Wärmepumpe oder ein anderes Gerät. Quellen befinden sich immer in einer Energiezentrale; Sie können mehrere Quellen pro Zentrale und mehrere Zentralen pro Netz haben.

Mehrere Energiezentralen

Ein einzelnes Netz kann mehr als eine Energiezentrale haben. Typische Anwendungen:

Dezentrale Erzeugung — mehrere Heizwerke an verschiedenen Netzknoten
Phasenweiser Ausbau — jetzt eine Hauptzentrale, in einer späteren Phase eine zweite
Redundanzmodellierung — prüfen, ob eine zweite Zentrale die Spitze abdecken kann, wenn die erste ausfällt

Um eine zweite Energiezentrale hinzuzufügen, erweitern Sie das Netz im Objektbaum, klicken Sie bei Energie-Zentren auf Energiezentren, benennen Sie sie und ziehen Sie das Kartensymbol an den geplanten Standort.

Voreinstellungen für thermische Quellen

TESSA bietet Voreinstellungen für gängige Quellentechnologien. Wählen Sie beim Hinzufügen einer Quelle eine Voreinstellung — sie füllt alle finanziellen und technischen Parameter mit typischen Werten des Schweizer Marktes vor.

Quellentyp	Kennzahl	Typischer Bereich
Gaskessel	Wirkungsgrad (%)	85–95 %
Ölkessel	Wirkungsgrad (%)	85–92 %
Biomassekessel	Wirkungsgrad (%)	80–90 %
Luft-Wasser-Wärmepumpe	COP (–)	2,5–4,0
Erdwärmepumpe	COP (–)	3,5–5,0
Wasser-Wasser-Wärmepumpe	COP (–)	4,0–6,0
Abwärme (Industrie / Rechenzentrum)	Liefertemperatur (°C)	Abhängig von der Quelle
Solarthermie	Kollektorfläche (m²)	—
Erdsondenfeld	Entzugsleistung (kW)	Siehe Geothermie

Konfiguration der Quelle

Wählen Sie eine thermische Quelle im Objektbaum, um ihr Eigenschaftenfenster zu öffnen:

Feld	Beschreibung
Rated heat power (useful)	Thermische Spitzenleistung in kW. Leer lassen, um sie mit dem Werkzeug Size Heat Sources auszulegen.
Efficiency / COP	Wirkungsgrad von Brennstoff zu Wärme (Kessel) oder abgegebene Wärme pro Einheit Strom (Wärmepumpen).
Vorlauftemperatur	Maximale Vorlauftemperatur, die diese Quelle liefern kann; muss ≥ der Netzvorlauftemperatur sein.
Fuel / electricity cost	CHF/kWh oder CHF/m³. Hat den grössten Einfluss auf die jährlichen Betriebskosten.
Emissions factor	kg CO₂-Äquivalent pro kWh eingesetzten Brennstoffs.
Investitionskosten	CHF/kW installierter Leistung; im Finanzmodell über die Lebensdauer abgeschrieben.
Fixe Betriebs- und Wartungskosten	CHF/Jahr unabhängig von der Leistung.
Variable Betriebs- und Wartungskosten	CHF/kWh erzeugter Wärme.
Lebensdauer	Jahre; bestimmt die Berechnung der annuitätischen Kapitalkosten.
Reihenfolge	Einsatzreihenfolge (Merit Order) — 1 wird zuerst abgerufen, höhere Werte sind Reserve/Spitze. Siehe Quellenzuteilung.

Überschreiben Sie die Standardwerte der Voreinstellung, sobald Sie Projektdaten haben

Gerade Brennstoff- und Investitionskosten unterscheiden sich stark zwischen Projekten. Eine Änderung des Gaspreises um 20 % verändert die jährlichen Kosten erheblich — verwenden Sie für die abschliessende Analyse immer projektspezifische Werte.

Wärme-Kraft-Kopplung (WKK)

Eine WKK-Quelle (Kraft-Wärme-Kopplung) erzeugt Wärme und Strom aus demselben Brennstoff. Der exportierte Strom erzielt Erlöse, die im Finanzmodell gutgeschrieben werden.

Verfügbarkeit

WKK ist eine neuere Funktion, die für Ihre Organisation möglicherweise freigeschaltet werden muss (sie ist hinter einer Rolle TEST_CHP gesperrt). Wenn Sie bei einer thermischen Quelle den Abschnitt KWK-Konfiguration nicht sehen, wenden Sie sich an den Support, um sie einschalten zu lassen.

Eine WKK-Quelle läuft in einem von zwei Modi:

Gasmotor (GE) — ein Hubkolbenmotor, der Wärme und Strom erzeugt.
Gasmotor + Wärmepumpe (GE+HP) — ein Gasmotor, dessen Abwärme zusätzlich eine Wärmepumpe antreibt und so mehr Nutzwärme liefert.

Wählen Sie eine WKK-Quelle und öffnen Sie im Eigenschaftenfenster den Abschnitt KWK-Konfiguration:

Feld	Beschreibung
Typ	GE oder GE+HP.
Leistungspunkte definieren	Teillast-Betriebspunkte (thermische, elektrische und Brennstoffleistung); TESSA passt daraus Leistungskurven an.
Wärmeleistung pro Einheit	Nennwärmeleistung einer Einheit (kW).
Anzahl der Einheiten	Anzahl der Einheiten; sie werden nacheinander eingesetzt.
Minimale Lastfraktion	Kleinster Anteil der Nennleistung, mit dem eine Einheit laufen darf.
Stromverkaufspreis	Erlös pro kWh exportierten Stroms.
Stromexportanteil	Anteil des erzeugten Stroms, der verkauft wird (0–1); der Rest gilt als selbst verbraucht.
Wärmepumpen-COP (nur GE+HP)	COP der integrierten Wärmepumpe (> 1).
Rückgewinnbare Wärmefraktion (nur GE+HP)	Anteil der Motorabwärme, den die Wärmepumpe zurückgewinnen kann (0–1).

Der Stromerlös (electricity export fraction × sale price × net electricity produced) fliesst in den Jahreserlös des Netzes ein — siehe Finanzmodell.

Quellen automatisch auslegen

Verwenden Sie das Werkzeug Size Heat Sources, um Leistungen anhand eines Zielanteils an der Jahresenergie zuzuweisen:

Öffnen Sie Size Heat Sources im Bereich Werkzeuge.
Wählen Sie das Quartier und das thermische Netz.
Geben Sie für jede Quelle einen Zielenergieanteil (%) und optional eine Sicherheitsmarge (%) ein.
Klicken Sie auf Ausführen.

Die Anteile sollten in der Summe ≤ 100 % ergeben. Liegt die Summe unter 100 %, warnt TESSA Sie und fügt in der Simulation eine virtuelle «Restlastquelle» hinzu, die die Lücke deckt — das ist ein Hinweis, dass mehr Leistung nötig ist.

Ein thermisches Netz erstellen

Ein thermisches Netz ist der Container für das gesamte Wärme- (oder Kälte-)Verteilsystem: Leitungen, Übergabestationen, Energiezentralen, Wärmequellen, Pumpen sowie Fluid- und Finanzeinstellungen. Sie erstellen es im Objektbaum des Szenarios, bevor Sie eine Leitungsgeometrie hinzufügen.

Mehrere Quellen und Allokationsstrategien

Wenn eine Energiezentrale mehr als eine thermische Quelle hat, muss TESSA wissen, welche Quelle zuerst zugeschaltet wird. Die Einsatzstrategie (auch Lastzuteilung genannt) steuert dies.