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Donnerstag, 14. September 2017, Ausgabe Nr. 37

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Stromnetze

Viel Kraft aus kleinen Werken

Von Stephan W. Eder | 6. Februar 2015 | Ausgabe 06

Durch die Energiewende verschwimmen die Grenzen zwischen Stromkunden und Erzeugern. Das erfordert eine intelligente Vernetzung aller Beteiligten – zum Beispiel in virtuellen Kraftwerken für kleine, dezentrale Energieerzeuger.

w - Virtuelle Kraftwerke BU
Foto: MVV

Dezentral vernetzt: Die virtuelle „Strombank“der Firma Ads-tec ist ein Quartiersenergiespeicher. 14 Haushalte und vier Gewerbebetriebe im Versorgungsgebiet von MVV sind angeschlossen.

Virtuelle Kraftwerke schließen viele Stromerzeuger zu einem großen Anbieter am Strommarkt zusammen. Das bringt den Erzeugern meist höhere Erlöse als die einfache Einspeisung über die festgelegten Vergütungen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).

Virtuelles Kraftwerk

In mittelständischen Strukturen funktioniert das bereits seit einigen Jahren. Anbieter wie die Kölner Next Kraftwerke oder der Energievermarkter Mark-E verzeichnen solide Wachstumskurven mit ihren virtuellen Kraftwerken, neudeutsch auch VPP (Virtual Power Plant) genannt.

Laut Felix Jedanzik von Next Kraftwerke lohnt sich die Investition in die notwendige Fernleittechnik für seine Kunden ab einer elektrischen Leistung von etwa 100 kW. Beim Anschluss an das virtuelle Kraftwerk fallen vierstellige Investitionen an. Zudem steht für jede Anlage eine Qualifizierung beim Netzbetreiber an: Damit eine Anlage zum Beispiel am kurzfristigen Regelenergiemarkt teilnehmen kann, muss nachgewiesen werden, dass sie sich in den vom Netzbetreiber vorgegebenen Zeiten ferngesteuert hoch- und herunterregeln lässt.

Photovoltaikanlagen auf den Dächern von Einfamilienhäusern liefern in der Regel bis zu 10 kW Spitzenleistung. Mikro-Blockheizkraftwerke für kleinere Wohn- oder Geschäftshäuser liefern nur die Hälfte davon, ein Großteil des erzeugten Stroms ist zum Eigenverbrauch gedacht.

Dennoch sollen virtuelle Kraftwerke künftig auch dezentrale Produzenten und Verbraucher, die sogenannten „Prosumer“, vernetzen. In mehreren Pilotprojekten wird derzeit erkundet, wie sich diese Vernetzung für den Betreiber und das Stromnetz sinnvoll gestalten lässt.

Der Ökostromanbieter Lichtblick bietet Betreibern von Blockheizkraftwerken (BHKW) in größeren Wohnhäusern oder Gewerbeimmobilien die „Schwarmenergie“ an. Jede Anlage ist via Internet mit dem Anbieter verbunden. Der bündelt die Leistungen aller Anlagen und bietet flexible Kapazitäten am Regelenergiemarkt an – mit attraktiven Erlösen.

Derzeit erweitert Lichtblick seinen Energieschwarm um Hausbatterien. Kunden mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach können diese im Rahmen des Projektes um einen Speicher erweitern, der via Internet mit Lichtblick verbunden wird. Mittelfristig sollen diese Schwarmbatterien ebenfalls Teil des virtuellen Kraftwerks von Lichtblick werden – neben dem höheren Eigenverbrauch, den die Batterie dem Besitzer ohnehin bietet. Doch zunächst will der Anbieter nur erforschen, welches Potenzial die Batterien im Schwarm bieten. Allein dafür belohnt Lichtblick seine Kunden mit einer Prämie von 100 €/Jahr.

Ein virtuelles Kraftwerk für kleinere Wohneinheiten entwickelt RWE Effizienz. Die RWE-Tochter hat in einem Pilotprojekt 22 Mikro-BHKW von Vaillant virtuell vernetzt und bietet deren Leistung – insgesamt 100 kW – am Regelenergiemarkt an. Um die BHKW je nach Strombedarf steuern zu können, wird ein Kommunikations- und Steuerungsmodul namens „Easy Optimize“ an das BHKW angeschlossen, das auch den Eigenstromverbrauch mit dem BHKW vor Ort optimiert.

Easy Optimize schaltet die Anlage vor allem dann ein, wenn im Haus oder vom virtuellen Kraftwerk Strom benötigt wird. Die entstehende Wärme heizt den Wasserspeicher und lässt sich direkt oder auch erst später für die Heizung nutzen. Im Pilotprojekt gehe es darum, Potenziale und Geschäftsmodelle eines solchen virtuellen Minikraftwerks zu ergründen, so RWE-Sprecherin Julika Gang. Die Einmalinvestition in die Leittechnik liegt bei knapp 600 €/BHKW. Der Erlös – über den höheren Eigenverbrauch hinaus – lasse sich noch nicht beziffern.

Es gibt derzeit noch viele weitere Projekte für die Vernetzung dezentraler Stromerzeuger. Ein Quartierspeicher mit virtueller Strombank von der Firma Ads-tec etwa soll die Stromerzeugung und den -verbrauch von 14 Haushalten und vier Gewerbebetrieben in Mannheim mithilfe eines Energiemanagementsystems in Einklang bringen. Und das Pilotprojekt „flexibler Wärmestrom“ der EnBW soll überschüssige elektrische Leistung direkt vor Ort abfangen und damit die Warmwasserspeicher angeschlossener Haushalte aufheizen.

Gemeinsam haben sie alle, dass derzeit noch jedes Projekt einzeln entwickelt und genehmigt werden muss. Für den Einsatz virtueller Kraftwerke in solchen Strukturen ist das aber auf Dauer nicht machbar – die Kosten für den einzelnen Betreiber wären zu hoch.

Um einheitliche Standards zu schaffen, hat sich daher vor einem Jahr eine Reihe Gerätehersteller, Energieanbieter und Netzbetreiber unter der neutralen Leitung des Fraunhofer-Instituts für Offene Kommunikationssysteme (Fokus) zum Industrieforum „VHP ready“ zusammengeschlossen. Das Kürzel steht für „Virtual Heat and Power“. Unter dieser Bezeichnung sollen Kommunikations- und Funktionsstandards für alle Komponenten in virtuellen Kraftwerken erarbeitet werden. Die Zertifizierung einzelner Anlagen durch die Netzbetreiber soll damit überflüssig werden.

Hinter VHP ready stehen einige Anbieter virtueller Kraftwerke – Next Kraftwerke sind ebenso dabei wie Lichtblick, Vattenfall oder Eon. Andererseits fehlen wichtige Anbieter und Hersteller wie RWE, EnBW oder Siemens. Letzteres Unternehmen hat gleich mehrere Steuerungssysteme für Smart Grids und virtuelle Kraftwerke im großen und kleinen Maßstab im Programm, die aber bislang nicht unter dem Dach von VHP ready standardisiert werden.

Weitere Hindernisse für die Verbreitung virtueller Kraftwerke stecken im heutigen Strommarkt. Dass auch kleine Privaterzeuger Strom im Rahmen eines virtuellen Kraftwerks am Markt anbieten könnten, wird dort bislang gar nicht berücksichtigt. 

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