Wie wird das Smart Grid eigentlich smart? Für den Ausgleich von flexiblen Stromangebot und flexibler Stromnachfrage gibt es unterschiedliche Ideen: Zunächst war es die Waschmaschine, die sich nach der Stromproduktion aus Sonne und Wind richten sollte. Inzwischen wird das Flexibilitätspotenzial der Stromnachfrage bei der Steuerung bei Elektroautos, Wärmepumpen und Stromspeichern gesehen. Ausprobiert haben das die Unternehmen Siemens und Allgäuer Überlandwerk. Im Modellprojekt pebbles arbeiten sie gemeinsam daran, ein Smart Grid in der Realität aufzubauen und einen Lokalen Marktplatz zu erproben. Über die Erfahrungen aus Wilpoldsried berichten Michael Lucke, Allgäuer Überlandwerk und Stefan Nießen, Siemens im Gespräch mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft.
Der Name pebbels steht für „Peer-to-Peer Energiehandel auf der Basis von Blockchain“. Ziel ist die Implementierung eines lokalen Marktplatzes, bei dem Erzeuger, Verbraucher und Prosumer ihren Strom verkaufen und die Flexibilität ihrer Geräte vermarkten können. Das sei in Deutschland bisher noch nicht in der Praxis getestet worden, auch wenn die Idee dazu schon fast „Common sense“ sei, betont Nießen.
Die Stromanbieter sind Betreiber von kleineren Photovoltaikanlagen, die Konsumenten sind normale Verbraucher und auch intelligente Verbraucher mit Gebäudemanagementsystem, das den Strombedarf ihrer Wärmepumpe, des elektrischen Autos und die Stromspeicherung automatisch regelt. Auf dem Markt handeln diese Teilnehmer primär untereinander, können aber am Handel auf übergeordneten Märkten teilnehmen. Wichtigstes Ziel war zu zeigen, dass dies technisch einwandfrei funktioniert.
Das Projekt läuft seit März 2018 für drei Jahre. Siemens entwickelt die Software für den Marktplatz und die Marktteilnehmer sowie Edge-Devices zur Überwachung und Steuerung der Energiekomponenten und bringt diese ins Allgäu. AÜW akquiriert die Marktteilnehmer, schließen diese an den Marktplatz an und realisieren die korrekte Anbindung an den Energiemarkt. Der Verteilnetzbetreiber AllgäuNetz untersucht die Möglichkeit, Netzzustände an den Markt zu kommunizieren, um den Markteilnehmern Anreize für netzdienliches Verhalten zu bieten. Die Hochschule Kempten und das Fraunhofer Institut FIT begleitet das Projekt aus wissenschaftlicher Sicht.
Lucke sieht langfristig einen Weg darin, ein zellulares Netz von Prosumern zu betreiben. Mit dem Auslaufen der Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) stelle sich für die Anlagenbetreiber die Frage, wie sie ihren Strom vermarkten. Das betrefft in Netzgebiet der AÜ Win Kürze rund 8.000 Einspeiser. Prosumer benötigten aber auch immer ein Backup, wenn ihre eigene Anlage nicht liefern kann.
Zentrales Element der Flexibilitäten, sind die Gebäude-Energiemanagementsysteme. Diese optimieren große Stromabnehmer wie Wärmepumpen, Stromspeicher und elektrische Fahrzeuge nach den Signalen des Marktes. Bei größeren Gebäuden kommt noch eine Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage hinzu. “Damit haben wir die Idee der flexiblen Nachfrage auf digitale Füße gestellt”, betont Nießen. Die Software entscheide selbständig nach den Vorgaben des Gebäudeeigentümers. In die Entscheidung fließen Prognosen zur PV-Einspeisung, zum Stromverbrauch und zur Entwicklung Börsenpreises ein. Die Blockchain-Technologie sei ein zentrales Element der Systemarchitektur. Blockchain schaffe Verbindlichkeit der Transaktionen. Verbindlichkeit ist wichtig für die Bestätigung der Ausführung und für die Übertragung der Netzdaten, die den Nachweis erbringen, dass die Lieferung stattgefunden hat.
Das vollständige Interview ist in EW 7-8/2019 erschienen.
Bildquelle: Siemens