Lokaler Energiemarkt im Test

14.12.2020 – Im Forschungsprojekt pebbles erproben Siemens und das Allgäuer Überlandwerk zusammen mit ihren Projektpartnern einen lokalen Stromhandel unter Einsatz der Blockchain-Technologie.

Vom Verbraucher zum Prosumer werden, Netzstabilität trotz steigender Anzahl dezentraler Anlagen sicherstellen und den wirtschaftlichen Betrieb Erneuerbarer-Energien-Anlagen auch in der Post-EEG-Phase gewährleisten – diese Trends werden den Energiemarkt in Zukunft prägen.

Vor dem Hintergrund dieser Entwicklungen realisieren die Partner mit Projektbeginn im März 2018 in der Gemeinde Wildpoldsried im Allgäu einen lokalen Energiemarkt, der jetzt in den Praxistest geht. Das Ziel: Möglichst viel Energie dort zu verbrauchen und zu handeln, wo sie auch erzeugt wird. Zudem berücksichtigt der LEM den Zustand des lokalen Verteilnetzes und organisiert den Handel dadurch netzdienlich.

Energiecampus Wildpoldsried Siemens AG
Der Energiecampus in Wildpoldsried wurde 2019 eingeweiht. Bild: Siemens AG

Nach dem Vorbild der Börse können Erzeuger und Verbraucher auf dieser Handelsplattform Strom im Peer-to-Peer-Verfahren (P2P) kaufen und verkaufen. Stromproduzenten können mittels einer App ihren Strom direkt an lokale Verbraucher vermarkten, ohne den Umweg über einen Direktvermarkter oder den klassischen Stromversorger nehmen zu müssen. Die Stromkunden wiederum können Präferenzen für ihren Strombezug festlegen, etwa den Anteil und Preis für Strom aus lokalen Photovoltaik- und Windkraftanlagen. Ferner sollen die Prosumer in der Lage sein, über die App ihre Grenzpreise zu definieren. Die Blockchain-Technologie als Basis für das Management der Transaktionen auf den Handelsplattformen soll vollständige Transparenz und Vertrauen zwischen den Teilnehmern schaffen, darüber hinaus versprechen sich die Projektpartner eine hohe Prozessautomatisierung.

Ein Algorithmus im Hintergrund maximiert die lokal gehandelte Energiemenge. Energieversorger bedienen als Backup den Energiebedarf, der vom P2P-Stromhandel nicht abgedeckt werden kann.

Erzeuger, Verbraucher und Speicher verbinden

Das pebbles-Projekt adressiert ebenfalls den Wunsch von Endnutzern, eine aktivere Rolle im Energiesystem einzunehmen. Mit Hilfe von steuerbaren Verbrauchern wie Wärmepumpen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge sowie Batteriespeicher können Flexibilitäten zum Ausgleich von Schwankungen in der Stromerzeugung bereitgestellt werden. Dies ist ebenfalls für Netzbetreiber relevant, da ein erfolgreiches Flexibilitätsmanagement eine sinnvolle Alternative zum kostenintensiven Ausbau des Netzes sein kann.

Feldtest startet im Herbst 2020

Ziel des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projektes pebbles ist es zu zeigen, dass mit Hilfe eines lokalen Energie- und Flexibilitäts-Handels Engpässe im Stromnetz vermieden und die Transaktionskosten gesenkt werden können. Zudem soll die Akzeptanz in der Bevölkerung für den Zubau der Erneuerbaren Energien vor Ort geschaffen werden, indem Endnutzer aktiv am Markt teilnehmen und sich neue Einnahmequellen für Prosumer realisieren lassen.

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Komponenten und Schnittstellen der Systemarchitektur. Grafik: Isenhoffs Büro GbR

Der Projektablauf umfasst vier Schritte: Zunächst wurden Konzepte und Voranalysen zu den Handelsprozessen und Netzdiensten erarbeitet sowie die Funktionalitäten und Schnittstellen der Handelsplattform definiert. Im zweiten Schritt entstanden die Software- und Hardwarekomponenten sowie die notwendige Informations- und Kommunikationstechnik für die Anbindung der Teilnehmer, des virtuellen Kraftwerkes und des Netzes an die Plattform. Zu den teilnehmenden Akteuren zählen der Energiecampus Wildpoldsried, das Blockheizkraftwerk Hungersberg, Bürgerinnen und Bürger aus Wildpoldsried sowie gewerbliche und virtuelle Teilnehmer.

Im Laufe des Feldtests, der Ende Oktober startete und bis November 2021 läuft, soll drittens die technische Demonstration des lokalen Energiemarkts – die erarbeiteten Konzepte und entwickelten Technologien – in der realen Umsetzung erprobt werden. Viertens werden begleitend umfassende Analysen durchgeführt, die eine ganzheitliche Bewertung und die Feststellung der Skalierbarkeit der erarbeiteten Konzepte und Technologien ermöglichen sollen. Führt der Feldtest zu überzeugenden Ergebnissen, kann das Vorhaben als Blaupause für größere Projekte in der neuen Energiewelt dienen.

Breit aufgestelltes Projektkonsortium

Die Allgäuer Überlandwerk GmbH (AÜW) übernimmt die Konsortialführung. Ferner betreibt der Energieversorger den Marktplatz für den lokalen Stromhandel in Kombination mit virtuellem Kraftwerk und Strombörse und entwickelt neue Energiedienstleistungen für Prosumer, Erzeuger und Verbraucher. Der Verteilnetzbetreiber AllgäuNetz berechnet täglich die Netzrestriktionen bei den Netzknoten, damit der Stromhandel zwischen den Teilnehmern zu einer optimalen Netzauslastung führt. Der Netzbetreiber erhält die im Rahmen des Projekts gesammelten Daten aus den niederen Spannungsebenen, um Netzführung und Netzplanung effizienter gestalten zu können.

Siemens ist für die Marktkonzepte, Hard- und Softwareentwicklung sowie die Entwicklung der Cloud- und Blockchain-Umgebung zuständig. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT erarbeitet unter anderem Marktkonzepte und die Marktvisualisierung und stellt die virtuellen Teilnehmer für den Feldtest zur Verfügung. Die Hochschule Kempten betreibt den Energiecampus Wilpoldsried und forscht zu Netzsimulationen und Netzstabilität. (ds)

Allgäuer Überlandwerk GmbH
Joachim Klaus
joachim.klaus@auew.de
www.auew.de

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