Die erneuerbare Energiezukunft stellt nicht nur die großen Übertragungs- und Verteilnetze vor große Herausforderungen, sondern auch die Niederspannungsnetze, die für den Stromfluss von und zu den Haushalten sorgen. Grund dafür sind neben der wachsenden Zahl an Photovoltaikanlagen auch immer mehr zusätzliche elektrische Verbraucher wie Wärmepumpen oder Elektrofahrzeuge. In letzter Zeit drängen verstärkt auch kleine elektrochemische Stromspeichereinheiten auf den Markt, mit denen der selbst erzeugte Strom lokal gespeichert und später für den Eigenbedarf verwendet werden kann. Darüber hinaus gibt es bei Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie immer wieder Zeiten, in denen zu viel oder auch zu wenig Energie verfügbar ist, je nach lokalen Verhältnissen. Elektrische Netze können die Unterschiede zwischen Regionen nur teilweise ausgleichen. "In Zukunft wird es daher nötig sein, die Flexibilitäten, die sich durch die neuen Entwicklungen bei Erzeugern, Verbrauchern und Speichern ergeben, vor Ort besser zu nutzen und damit Netze zu entlasten", so Helfried Brunner vom Energy Department des AIT Austrian Institute of Technology. Um dieser Frage nachzugehen, erfolgte im November der Startschuss für "Leafs", ein Leitprojekt im Rahmen der Förderung des Österreichischen Klima- und Energiefonds. Ein österreichisches Konsortium aus Netzbetreibern, Forschungsinstitutionen und Komponentenherstellern entwickelt darin unter der Leitung des AIT Technologien und Systemlösungen, um Erzeugung und Verbrauch bereits in den lokalen Netzen optimal zu koordinieren.
Von der Simulation bis zum Feldversuch
Nach einer Analyse der Einsatzmöglichkeiten von Speichern und flexiblen Lasten im Stromnetz werden konkrete Anwendungsfälle mit Hilfe von Simulationen und Labortests unter die Lupe genommen, wie Brunner erläutert: "Wir untersuchen dabei direkte und indirekte Steuerungskonzepte für drei Anwendungsfälle auf technologischer Ebene: die optimierte Deckung des lokalen Eigenbedarfs, die Sicherstellung eines möglichst netzfreundlichen Betriebs und schließlich auch die aktive Teilnahme an Energiemärkten." Ein wichtiges Werkzeug ist dabei das europaweit einzigartige SmartEST Labor des AIT, in dem Simulationen mit Hardware gekoppelt werden können, um die Wechselwirkungen zwischen Netz und Komponenten realitätsnah und in Echtzeit zu testen. Die Lösungen werden im Anschluss in Feldtests validiert. Geplant ist dieser Realitätscheck in den Gemeinden Eberstalzell (Oberösterreich) und Köstendorf (Salzburg), wo man bereits auf erfolgreiche Vorläuferprojekte des Klima- und Energiefonds aufbauen kann, sowie in der Gemeinde Heimschuh (Steiermark).
Integration der Technologie ins Alltagsleben
Neben technologischen Fragestellungen wird auch untersucht, wie man KundInnen dazu motivieren kann, ihren Verbrauch und damit eventuell verbundene alltägliche Gewohnheiten an die lokale Erzeugung anzupassen. Im Fokus steht die persönliche Motivation, die Energiewende zu unterstützen, gepaart mit flexiblen Endkundentarifen zur optimalen Energie- und Netznutzung.
Die flexible Energiezukunft soll vor allem den KundInnen Vorteile bringen. "Die EndverbraucherInnen können mit den neuen Technologien und Systemlösungen ihren selbst erzeugten Photovoltaikstrom optimal nutzen, ihre PV-Anlage leichter ans Netz anschließen und profitieren zudem von flexibleren Tarifen und geringeren Netzkosten", so Helfried Brunner. Darüber hinaus erhofft man sich aber auch einen Wettbewerbsvorteil für die heimische Industrie. Denn mit dem im Projekt gewonnenen Know-how "made in Austria" erhalten österreichische Unternehmen einen wichtigen Entwicklungsvorsprung auf diesem heiß umkämpften Zukunftsmarkt.
Factbox:
Projekt: Leafs - Integration of Loads and Electric Storage Systems into Advanced Flexibility Schemes for LV Networks (Leitprojekt des Österreichischen Klima- und Energiefonds)
Dauer: 1.11.2015 – 31.10.2018
Konsortium:
AIT-Austrian Institute of Technology GmbH (Projektleitung)
Fronius International GmbH
Siemens AG Österreich
Salzburg Netz GmbH
Netz Oberösterreich GmbH
Energienetze Steiermark GmbH
TU Wien - Energy Economics Group
Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität
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