27.06.2024 – Das „cells4.energy“-Forschungsprojekt testet ein Konzept, ob sich ein Energiesystem durch regionale Energiezellen neu organisieren lässt, ohne dabei die Netzstabilität zu gefährden.
Mit dem Ausbau von dezentralen erneuerbaren Energiequellen rückt das Thema der generellen Netzorganisation stärker in den Fokus. Ein Lösungsansatz beruht auf der Prämisse „weg von der zentralen, hin zur dezentralen Erzeugung“ – samt den damit verbundenen Folgen für die Netzstruktur. „Das heißt, dass nicht mehr nur Energie aus dem Übertragungsnetz in die Ortsnetze fließt, sondern auch innerhalb der Ortsnetze ein wesentlicher Energieaustausch stattfindet“, erklärt Prof. Hermann de Meer, der am Internationalen Forschungsvorhaben „cells4.energy“ beteiligt ist.
Mit dem stärkeren Energieaustausch innerhalb der Ortsnetze würden sich jedoch auch Teile des Lastausgleichs auf die Verbraucherseite verschieben. In diesem Szenario sollten die Wechselrichter an den Speichern, Photovoltaik- und Windkraftanlagen um die Bereitstellung von Systemdienstleistungen erweitert werden, damit die Aufrechterhaltung der Netzfrequenz und Spannung gewährleistet bleibt.
Mit Hilfe eines virtuellen Kraftwerks testen die Forscher, ob sich ein Energiesystem durch regionale Energiezellen neu strukturieren lässt. (Bild: ArtemisDiana / stock.adobe.com)
Flexibilisierung durch regionale Energiezellen
Wie die Flexibilisierung der regionalen Ortsnetze gelingen kann, erforscht ein Informatiker-Team der Universität Passau im internationalen Projekt „cells4.energy“. Das Passauer Projektteam testet dabei ein Konzept, wie sich ein übergeordnetes Energiesystem als System von regionalen Zellen organisieren lässt. Solche regionalen „Energiezellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich selbst versorgen können und über Möglichkeiten zur Energiespeicherung sowie zur Erbringung von Systemdienstleistungen verfügen“, erläutert Prof. de Meer.
Auf dem Konzept der regionalen Energiezellen aufbauend, definieren die Passauer Projektbeteiligten ein virtuelles Multi-Energie-Kraftwerk (multi-energy virtual power plant). Bei diesem virtuellen
Kraftwerk handelt es sich um ein digitales und intelligentes Steuersystem, das die Nutzung von verbraucherseitiger Flexibilität, Speichern und der Erbringung von Systemdienstleistungen koordiniert. Das Besondere daran: Das Kraftwerk koordiniert die Nutzung sektorübergreifend – nimmt also neben Strom auch die Wärme, grünes Gas und Mobilität in die Steuerungsprozesse mit auf.
Zur Demonstration der Umsetzbarkeit von regionalen Energiezellensystemen dienen österreichische Gemeinden als Reallabore. „Das Energiezellen-Konzept könnte die Integration der Erneuerbaren erleichtern und zugleich dafür sorgen, dass Bürgerinnen und Bürger bessere Steuerungsmöglichkeiten haben“, resümiert Prof. de Meer. (cp)