Eine langfristige Planung ist die Voraussetzung für eine zuverlässige Versorgung
Der Energieversorger TWL und der Netzbetreiber TWL Netze arbeiten Hand in Hand, um eine sichere Versorgung in Ludwigshafen zu gewährleisten. Bürger und Unternehmen Tag und Nacht zuverlässig mit Wärme, Strom und Trinkwasser zu beliefern, ist eine komplexe Aufgabe. Diese beginnt schon viele Jahre vor der eigentlichen Versorgung.
Eine sichere Versorgung bedeutet: Strom fließt auf Knopfdruck, Wasser und Wärme gibt’s im Handumdrehen – und zwar rund um die Uhr. Diesen Komfort nutzen wir ganz selbstverständlich. Allein Haushalte in Ludwigshafen und Unternehmen verbrauchen pro Tag durchschnittlich 1.950.000 Kilowattstunden Strom, 3.236.000 Kilowattstunden Gas, 33.000 Kubikmeter Trinkwasser und 778.000 Kilowattstunden Fernwärme – und niemand denkt viel darüber nach. Dabei ist eine zuverlässige Versorgung die Voraussetzung für unser modernes Leben. Dass Energie und Wasser bei Bedarf immer sofort, in der jeweils benötigten Menge und am richtigen Ort bereitstehen, ist allerdings alles andere als trivial.
Beim Energieversorger TWL und seiner Tochtergesellschaft TWL Netze, dem Netzbetreiber für Ludwigshafen, kümmern sich daher zahlreiche Mitarbeiter rund um die Uhr um die komplexe Aufgabe. Sie basiert auf einem genau getakteten Zusammenspiel verschiedenster Faktoren und beginnt schon viele Jahre, bevor Kunden die Waschmaschine einschalten, die Heizung andrehen oder ihr Handy aufladen.
„Wir stellen in jeder Situation die Versorgung sicher und überlassen nichts dem Zufall.“
Zoltan Meszaros
Sichere Versorgung: Blick in die Zukunft
Wie viel Strom heute in Ludwigshafen benötigt wird, hat TWL bereits Ende 2016 erstmals berechnet. Um die sichere Versorgung der Kunden zu ermöglichen, erstellt das Unternehmen Langfristplanungen für einen Zeitraum von mindestens fünf Jahren. Bei der Wasserversorgung reicht der Planungshorizont wegen aufwendiger Genehmigungsverfahren für neue Brunnen sogar mehr als zehn Jahre in die Zukunft.
Das A und O der Langfristplanung ist die Prognose. Speziell für die Energieoptimierung berechnen qualifizierte Mitarbeiter, welchen Bedarf das Unternehmen künftig erwartet, welche Mengen es wirtschaftlich sinnvoll selbst erzeugen kann und welche es zusätzlich beschaffen muss. Die Experten füttern dazu eine intelligente Optimierungssoftware mit riesigen Datenmengen. Hierzu gehören Anlagendaten der eigenen Erzeugung, Prognosen zur Solarstromerzeugung bei Unternehmen, Privathaushalten und eigenen Solaranlagen sowie Verbrauchswerte aus den vergangenen Jahren. Auch Wetterinformationen, Trends der Bevölkerungs- und Stadtentwicklung inklusive möglicher Neubaugebiete und Firmenansiedlungen sowie Brennstoffpreise fließen in die Berechnungen ein.
Verschiedene Szenarien simuliert
Mit den Daten erstellt das Optimierungssystem Bedarfsmodelle, die die Wasser- und Energienachfrage für unterschiedliche Szenarien simulieren – etwa für verschiedene Wetterlagen. Hinzu kommen die jeweils passenden Erzeugungsmodelle, die ebenfalls zahlreiche Faktoren berücksichtigen. Selbst mögliche Ausfälle von Anlagen und andere Störungen kalkuliert das Unternehmen mit ein. Zoltan Meszaros, Leiter Erzeugung bei TWL, betont: „Wir stellen in jeder Situation die Versorgung sicher und überlassen nichts dem Zufall.“
Die Langfristpläne werden kontinuierlich optimiert, mit immer mehr Details angereichert und nach und nach auf kürzere Zeiteinheiten heruntergebrochen. So entstehen Jahres-, Monats- und Tagespläne, die schließlich in stundengenaue Fahrvorschläge für den Betrieb der Kraftwerke und Erzeugungsanlagen münden.
Sicherheit und Preis in Balance
Die Pläne sind die Basis für die Erzeugungs- und Beschaffungsstrategien. Im Gegensatz zu vielen anderen Stadtwerken in Deutschland betreibt TWL eigene Kraftwerke für Strom und Wärme und kauft nicht die gesamte Energie am Markt ein. Einen Großteil der Fernwärme für Ludwigshafen erzeugt das Unternehmen zu 100 Prozent in seinen Fernheizwerken. Hierbei wird anteilig Wärme aus der BASF-Klärschlammverbrennungsanlage und aus dem Gemeinschaftsmüllheizkraftwerk Ludwigshafen, GML, ausgekoppelt, das heißt für die Fernwärmeversorgung nutzbar gemacht. Das Erdgas, mit dem TWL die Kunden beliefert, muss dagegen komplett beschafft werden. Strom wiederum wird zum Teil im Fernheizkraftwerk selbst erzeugt und zum Teil beschafft, etwa um Mengenunterschiede zwischen der Erzeugungskapazität und der Nachfrage zu schließen. Zu berücksichtigen sind dabei auch die Schwankungen im Tagesverlauf, beispielsweise die Verbrauchsspitzen morgens und abends.
Bei der Beschaffung spielt neben der Versorgungssicherheit der Preis eine wichtige Rolle. Um die notwendigen Energiemengen zu möglichst günstigen Preisen zu erhalten, beschafft TWL einen Teil bereits lange im Voraus, einen anderen Teil sehr kurzfristig, um tagesaktuelle Abweichungen auszugleichen, beziehungsweise die kurzfristigen Verträge abzudecken.
Managementzentrale Leitwarte
Alle Pläne und Prognosen für eine sichere Versorgung laufen in der Querverbundleitwarte von TWL zusammen. Sie ist die Managementzentrale für die Energie- und Wasserversorgung in Ludwigshafen. Hier steuert das Team von Hans-Jürgen Reitzle, Fachbereichsleiter Leitwarte und Betriebssteuerung, minutengenau alle Erzeugungsanlagen und Netze im Stadtgebiet – und das im Schichtbetrieb rund um die Uhr. Sein digitales Arbeitswerkzeug, das Leitsystem, bildet jederzeit den aktuellen Versorgungszustand ab. Auch die Störungsmeldungen der Kunden kommen hier an.
„Unsere Systeme tauschen permanent Daten aus, sodass wir jederzeit die Versorgungssituation im Griff haben.“
Hans-Jürgen Reitzle
Das Leitsystem ist mit der Optimierungssoftware vernetzt, sodass die Operatoren Tag und Nacht in der Leitwarte auf die Fahrvorschläge für den Anlagenbetrieb zugreifen und diese umsetzen können. Treten Abweichungen auf, etwa aufgrund einer Anlagenstörung, erfolgt sofort eine aktualisierte Planung. Hierfür greift das Optimierungssystem auf Anlagendaten des Leitsystems zu. „Unsere Systeme tauschen permanent Daten aus, sodass wir jederzeit die Versorgungssituation im Griff haben“, sagt Hans-Jürgen Reitzle.
Die große Kunst stabiler Netze
Das ist auch deshalb wichtig, weil für eine sichere Versorgung zu jeder Zeit exakt die richtige Menge Energie und Wasser in die Netze eingespeist werden muss. So muss die Frequenz des Stromnetzes in Deutschland immer stabil bei 50 Hertz liegen. Das Einspeisen von zu viel oder zu wenig Energie gefährdet die Netzstabilität, was zu Ausfällen führen und finanzielle Schäden verursachen kann. „Netzstabilität erfordert ein perfektes Zusammenspiel zwischen Energieerzeugung und -transport“, betont Thorsten Jansing, Technischer Geschäftsführer von TWL Netze. Der Netzbetreiber ist für Planung, Bau und Betrieb sämtlicher Transportwege verantwortlich, über die Strom, Erdgas, Wasser und Fernwärme zu den Kunden gelangen.
Ein verändertes Verbrauchsverhalten, etwa durch die Elektromobilität, und der höhere Anteil an wetterabhängig erzeugter regenerativer Energie stellt Energieversorger und Netzbetreiber vor die Aufgabe, immer mehr Schwankungen ausgleichen zu müssen. Dies funktioniert unter anderem durch das Bereitstellen von Regelenergie, die TWL über das innovative Hybridkraftwerk auch anderen Betreibern kurzfristig zur Verfügung stellen kann.
Vernetzte Systeme
Bei der Planung der Infrastruktur muss TWL Netze sehr weit in die Zukunft blicken. „Unser Planungshorizont erstreckt sich auf einen Zeitraum von bis zu 50 Jahren“, betont Thorsten Jansing. Schließlich können Netze nicht ständig neu geplant und erneuert werden. Sie müssen daher richtig dimensioniert sein, also für den derzeitigen und den künftigen Bedarf passen.
„Netzstabilität erfordert ein perfektes Zusammenspiel zwischen Energieerzeugung und -transport.“
Thorsten Jansing
Keine leichte Aufgabe, für die sich TWL Netze auf eine Netzplanungssoftware und ein eigenes Geoinformationssystem (GIS) sowie spezielle Rechennetzprogramme stützt. Sie bilden das Netz mit allen Komponenten ab und enthalten auch historische Informationen, etwa zum verbauten Material und zu sämtlichen Reparaturen.
Das GIS ist über eine Schnittstelle ebenfalls mit dem Leitsystem vernetzt: Die Leitwarte nutzt es unter anderem, umNetzstörungen zu lokalisieren und die unterbrochene Energie- und Wasserversorgung über andere Leitungswege wiederherzustellen. TWL und TWL Netze sind damit bestens aufgestellt, um die sichere Versorgung der Kunden zu gewährleisten. Wie es trotzdem zu Störungen kommen kann und was TWL dagegen tut, lesen Sie hier.
Sichere Versorgung in Kürze
1.500 Kilometer lang sind die Stromnetze im Stadtgebiet von Ludwigshafen. Sie verlaufen zum größten Teil unterirdisch.
510 Kilometer Rohrleitungen umfasst das Trinkwassernetz von TWL. In den beiden Wasserwerken speisen jeweils vier Pumpen das aufbereitete Wasser ein.
90 Kilometer Leitungstrasse bilden das Fernwärmenetz des TWL-Fernheizkraftwerks.
400 Kilometer Erdgasnetze verlaufen im Stadtgebiet. Das Erdgas wird an drei Übergabestationen aus dem vorgelagerten Gasnetz ins TWL-Netz eingespeist.
Bestens aufgestellt
Seit Oktober 2021 agiert der Ludwigshafener Netzbetreiber TWL Netze als große Netzgesellschaft. In dieser Funktion steuert er Planung, Bau und Betrieb sämtlicher Verteilnetze in Ludwigshafen. Zuvor war die TWL-Tochter als kleine Netzpachtgesellschaft mit 25 Mitarbeitern lediglich für die Strom- und Gasnetze in Ludwigshafen verantwortlich. Mit der Umwandlung wechselten rund 250 Mitarbeiter von TWL zu TWL Netze, sodass dort nun alle für Netzplanung, -bau und -betrieb zuständigen technischen Bereiche organisiert sind. Gründe für die Neuorganisation sind veränderte gesetzliche Vorgaben und effizientere Abläufe. Für Kunden, Geschäftspartner und Netzeinspeiser ändert sich dadurch nichts.
