Erfolgreicher Testlauf: Solarstrom mit dem Nachbarn teilen

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Im bayerischen Dietfurt ist für ein halbes Jahr das Energiesystem der Zukunft simuliert worden – zumindest in Ansätzen. Sieben Haushalte waren an dem Projekt „BASE.V“ beteiligt, das einen Stromhandel zwischen den Nachbarn testete. Initiiert das das Projekt die Technische Universität München (TUM). Die Forscher wollten dabei untersuchen, was im Stromnetz passiert, wenn in Zukunft die Zahl der Haushalte weiter steigt, die mit einer Photovoltaik-Anlagen ihren Strom selber produzieren und dazu noch einen Speicher und Elektroautos haben.

Das Ergebnis zeigt: Der gegenseitige Kauf und Verkauf von Strom kann bei wirtschaftlichem Anreiz Verbrauchsspitzen senken und Engpässe vermeiden, so dass die Netzstabilität bei intelligenter Steuerung profitiert, wie die Münchner Forscher am Mittwoch erklärten. Darüber hinaus habe sich ihre These bestätigt, dass wenige Haushalte ausreichend seien, um einen nachbarschaftlichen Energiehandel in Schwung zu bringen. Es könnte damit ein Modell sein, künftig schwankende Energieerzeugung und steigenden Stromverbrauch in Einklang zu bringen, ohne die Netzstabilität oder Versorgungssicherheit zu gefährden.

Industriepartner für das Forschungsprojekt, das vom bayerischen Wirtschaftsministerium gefördert wurde, war Sonnen. Es stattete die sieben Testhaushalte in Bayern mit jeweils einer Photovoltaik-Anlage, einem Heimspeicher und einem Elektroauto samt Ladestation aus. Über eine zentrale Peer-to-Peer-Handelsplattform konnten die Teilnehmer dann den Strom kaufen oder verkaufen. Nach Angeben der Beteiligten wurden die einzelnen Handelsaufträge per „Smart Contracts“ ausgeführt, die über ein Blockchain-Gateway des Computer- und Kommunikations-Spezialisten Moxa abgewickelt wurden.

„Die besonderen Anforderungen eines Feldexperiments haben die leichte Fernwartungsfähigkeit unserer IoT-Plattform bestätigt. Keine einzige Änderung erforderte einen Besuch unserer Experten vor Ort. Wir konnten während des gesamten Versuchs jedes gewünschte Update von Ferne auf das Gateway aufspielen“, erklärte Martin Jenkner, Projekt Manager, Moxa Europe. Auch für die beteiligten Netzbetreiber ist der erfolgreiche Pilotversuch ein wichtiger Fingerzeig für die Zukunft. „Bereits heute speisen mehr als 350.000 dezentrale Erzeugungsanlagen in das regionale Stromnetz der Bayernwerk Netz GmbH ein. Zur steigenden Zahl dezentraler Photovoltaik-Anlagen auf der Erzeugerseite kommen immer mehr Wärmepumpen und Elektroautos auf der Verbraucherseite“ erklärt Projektleiter Stefan Bergermeier von der Bayernwerk Netz. „Zusammen mit einer hohen Gleichzeitigkeit in Verbrauch und Erzeugung stellt dies eine große Herausforderung für das Ortsnetz dar.“

Mit den Ergebnissen von „BASE.V“ sehen die Münchner Forscher auch ihr Modell bestätigt, wonach selbst bei sieben Haushalten schon große Unterschiede im Verbrauchs- und Erzeugungsverhalten auftreten, die ausreichen, um Energie untereinander zu handeln. Die Netzstabilität wurde dabei von Bayernwerk Netz durch die dynamische Anpassung der Netzentgelte unterstützt, wie es weiter hieß. Die Steuerung sei dabei gemäß dem Ampelmodell des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft bei Netzengpässen im Stromnetz gefolgt: Bei Grün gibt es keinerlei Einschränkungen. Wer gerade zu viel Strom hat, kann ihn selbst verbrauchen, ins Netz einspeisen oder an den Nachbarn verkaufen. Bei Gelb droht ein Netzengpass, der durch hohe Einspeisung oder Verbrauch entstehen kann. Hier wurde das Netzentgelt angepasst. Bei Rot muss ein Netzbetreiber umgehend eingreifen und durch Redispatch 2.0 eine akute Netzüberlastung verhindern.

Die Ergebnisse des Feldversuchs zeigten, dass Bayernwerk Netz durch eine dynamische Anpassung der Netzentgelte in der gelben Ampelphase die Wahrscheinlichkeit von roten Ampelphasen verringern konnte. Wirtschaftliche Anreize führten also automatisch zu mehr Netzstabilität. Die entscheidende Rolle spielten dabei die Flexibilität der stationären Stromspeicher und der Elektroautos. Die TU München hatte zudem ein Energiemanagement-Algorithmus entwickelt, der die Ladestrategie des stationären Speichersystems und auch die des Elektroautos beeinflusste. Die Projektergebnisse hätten zudem gezeigt, dass der anreizbasierte, nachbarschaftliche Stromhandel den erforderlichen Netzausbaus sinnvoll ergänze. „Peer-to-Peer-Handel zwischen Haushalten ist keine Zukunftsmusik, sondern mit den technischen Möglichkeiten heute umsetzbar“, erklärte Susan Käppeler, Country Managerin Sonnen DACH. „Sowohl bei den Speichermöglichkeiten als auch bei der intelligenten Steuerung. Um den Menschen solche Lösungen zugänglich zu machen, benötigen wir eine digitale Energie-Infrastruktur, in der Smart-Meter die absolute Grundvoraussetzung sind.“ Zudem müssten über den regulatorischen Rahmen, wirtschaftliche Anreize gesetzt werden.

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