Konzepte „abgestuft“, „beliebig“ oder "dynamisch" rechnen

In Schritt 3 – „Varianten“ stehen drei verschiedene Dimensionierungstypen zur Verfügung, um die Erzeugergrößen im Rahmen der energetischen Systemoptimierung zu bestimmen: abgestuft, beliebig und dynamisch.

Allgemeine Bedienung:
Um den Dimensionierungstyp eines Erzeugers zu ändern, scrollt man in Schritt 3 „Varianten“ nach unten, klickt auf den gewünschten Erzeugertyp (z. B. „Biomassekessel (Pellets)“) und öffnet die darunterliegende Sektion durch einen weiteren Klick auf den Pfeil. Dort lässt sich der Dimensionierungstyp per Dropdown auswählen.

1. Abgestuft
Beim Typ „abgestuft“ wählt der Optimierungsalgorithmus nur aus fest vorgegebenen Größen, z. B. 2 kW, 5 kW oder 10 kW. Die Anzahl der Einheiten pro Größe kann dabei null oder eine ganze Zahl sein. Es ist nur möglich, Kombinationen dieser vordefinierten Größen zu verwenden.

Beispiel:
Wenn in der Eingabe die Größen 2 kW (500 €/kW), 5 kW (200 €/kW) und 20 kW (100 €/kW) über die Checkbox ausgewählt wurden, kann das Ergebnis z. B. 2,0 kW + 2×5,0 kW betragen.

Vorteile:

• Realistische Abbildung von Stückelungen und verfügbaren Marktgrößen.
• Berücksichtigung von Kostendegression: größere Einheiten sind spezifisch günstiger.

Nachteile:

• Erhöhte Rechenzeit.
• Es können gemischte Konzepte mit vielen Technologien entstehen, da durch die Stufen teils Kostensprünge auftreten.

2. Beliebig
Beim Typ „beliebig“ wird die Erzeugergröße frei gewählt, jedoch nur basierend auf einer Preisstufe. Die Optimierung nutzt den spezifischen Preis der aktivierten Größe – unabhängig von real existierenden Einheiten. Aus diesem Grund ist hier auch nur eine Einfachwahl der Checkbox möglich.

Beispiel:
Ist z. B. nur die 5 kW-Stufe mit 200 €/kW aktiviert, kann die optimierte Größe im Ergebnis 11,3 kW betragen.

Vorteile:

• Keine Einschränkung durch feste Stufen – idealisierte Auslegung.
• Geringere Rechenzeit.
• Keine Überdimensionierung.

Nachteile:

• Reale technische Größen werden nicht berücksichtigt.
• Preisannahmen können ungenau sein, da keine Staffelung möglich ist. Insbesondere wenn vor der Optimierung eine falsche Referenzgröße gesetzt wurde.

3. Dynamisch
Der Typ „dynamisch“ kombiniert die Vorteile von „abgestuft“ und „beliebig“. Die kleinste ausgewählte Größe darf beliebig dimensioniert werden, alle weiteren nur in festen Stufen. So lassen sich z. B. kleine Grundlast-Anteile exakt abbilden, während größere Einheiten kosteneffizient in Stufen eingesetzt werden.

Beispiel:
Bei aktivierten Größen von 2 kW, 5 kW und 20 kW kann das Ergebnis z. B. 1,3 kW + 2×5,0 kW lauten.

Vorteile:

• Genaue Abbildung kleiner Leistungen durch freie Skalierung.
• Realitätsnahe Modellierung durch Stufung bei größeren Erzeugern.
• Kostendegression bleibt erhalten.

Nachteile:

• Längere Rechenzeit als bei „beliebig“.
• Potenziell komplexe Kombinationen im Ergebnis.

Zusammenfassung:
Die Wahl des Dimensionierungstyps beeinflusst das Ergebnis maßgeblich. Für frühe Konzeptstudien mit idealisierten Annahmen eignet sich „beliebig“. Für eine realitätsnahe Planung mit marktüblichen Komponenten ist „abgestuft“ oder „dynamisch“ die bessere Wahl. Letzteres bietet besonders dann Vorteile, wenn kleine Erzeuger stufenlos und große modular eingesetzt werden sollen.