Überlasten vermeiden Flexibles Mitmach-Stromnetz

Die Insel Fur von oben.
Die Insel Fur von oben.

Die ungleichmäßige Belastung der Stromnetze wird wegen des Ausbaus der erneuerbaren Energien zunehmend zum Problem. Das Projekt GreenCom zeigt Möglichkeiten, wie sich Überlasten zumindest regional begrenzt vermeiden lassen.

Das Forschungsprojekt GreenCom wurde nach 42-monatiger Laufzeit erfolgreich abgeschlossen. Das Ergebnis ist ein „Smart Energy Monitoring and Control System“ zum Netzlast-Management regionaler Stromnetze.

Im Rahmen des Projekts wurde eine wirklichkeitsnahe Testumgebung für den Einsatz von SmartGrid-Lösungen auf regionaler Ebene aufgebaut: Auf der dänischen Insel Fur wurde unter der technischen Leitung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT das Netzlast-Management-System zusammen mit dem lokalen Stromnetzbetreiber in 29 Privathaushalten installiert. Dabei wurden unter anderem Wärmepumpen, Photovoltaik-Anlagen, Batteriespeicher sowie Smart-Home-Installationen vom Fraunhofer FIT an das System angebunden. Auf diese Weise konnten haushaltsbezogene Daten über Geräte, Sensoren, Aktuatoren und Smart Meters nahezu in Echtzeit gesammelt, miteinander kombiniert und analysiert werden.

Mit der Datenanalyse war es möglich, Verbrauchsdaten über Gerätetypen und -orte sowie kurzfristige Vorhersagen für einen Zeitraum von bis zu vier Stunden im Voraus bereitzustellen. Damit konnte der Energieaustausch planbar gemacht werden. Durch die zeitversetzte Steuerung von Großverbrauchern in Haushalten ließen sich Lastspitzen vermeiden. Aufgrund der Konzentration auf eine sehr begrenzte Region konnte der sonst notwendige Netzausbau weitgehend vermieden werden.

Mit der im Projekt entwickelten Steuerungsplattform soll das Energiemanagement vorangebracht werden. Denn der steigende Ausbau der erneuerbaren Energien und die damit verbundene ungleichmäßige Belastung der Stromnetze erfordern Maßnahmen zur Vermeidung von Überlasten. Mit Hilfe des GreenCom-Systems ist nun die Überwachung und Vorhersage von Energiebedarf und Verfügbarkeit der angeschlossenen Haushalte auf regionaler Ebene möglich. Prognosen und Ist-Zustände sollen bei einer besseren Verwaltung von Angebot und Nachfrage helfen.

Darüber hinaus können die gesammelten Prognose- und Verbrauchsdaten zur Analyse bestehender sowie zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle verwendet werden. Ein neuer Marktteilnehmer, der so genannte Aggregator, könnte künftig Wärme als Service anbieten. Das Modell funktioniert folgendermaßen: Die Endkunden lassen zu, dass ihre Wärmepumpen ferngesteuert werden und bezahlen im Gegenzug weniger Heizkosten. Der Aggregator kann folglich flexibel auf das Stromangebot reagieren und die Flexibilität an den Netzbetreiber verkaufen. Auf diese Weise lässt sich regulieren, wieviel Strom wann in die Haushalte fließt.

Die Bürger müssten der externen Steuerung nur zustimmen, ohne ihre Nutzungsgewohnheiten zu ändern. Denn beispielswiese Wärmepumpen müssen nicht dauerhaft in Betrieb sein und lassen sich von außen ohne negative Auswirkung auf die Bewohner steuern. Preisliche Anreize könnten hierbei Überzeugungsarbeit leisten.