Flexibilität intelligent managen: Flex4Energy

13.5.2015 Ausgleichsmechanismus in Form einer Cloud-basierten Handelsplattform erhöht Wirtschaftlichkeit erneuerbarer Energien

Mit Beteiligung des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern ist das Projekt Flex4Energy gestartet. Gemeinsam mit den anderen Mitgliedern des Vereins StoREgio Energiespeichersysteme e.V. wird hierbei erstmalig eine Handelsplattform für Flexibilitätspotenziale auf Verteilnetzebene entwickelt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit ca. 3 Mio. Euro gefördert.

Mit der zunehmenden dezentralen Einspeisung fluktuierender, erneuerbarer Energie aus Wind und Sonne in die lokalen und regionalen Verteilnetze wächst der Bedarf, Abweichungen zwischen Erzeugung und Verbrauch bereits auf Ebene der Verteilnetze durch entsprechende Flexibilitätsoptionen (Option zur Lieferung oder zum Bezug von Energie) auszugleichen. Derartige Flexibilitätspotenziale können über Speichersysteme sowie steuerbare Lasten oder Verbraucher bereitgestellt werden.

Ungleichgewichte zwischen Stromerzeugung und -verbrauch führen zu Schwankungen von Spannung und Frequenz im Stromnetz. Diese Schwankungen werden bisher durch die bestehenden Regelenergiemärkte auf Ebene der Übertragungsnetze ausgeglichen. Mit zunehmendem Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung steigt der Regelbedarf stark an. Da der überwiegende Anteil erneuerbarer Energien auf Verteilnetzebene eingespeist wird, können regionale Ausgleichsmechanismen den Regelbedarf im Übertragungsnetz verringern und die Übertragungsnetze entlasten.

Im Projekt Flex4Energy wird ein solcher Ausgleichsmechanismus in Form einer Cloud-basierten Handelsplattform geschaffen, an die sich Anbieter von Flexibilitätspotenzialen über eine gesicherte Kommunikationsverbindung anschließen können. Ein Flexibilitätspotenzial entsteht z.B. durch die Installation eines Speichersystems, das in seiner primären Anwendung (z.B. Lastspitzenkappung oder Pufferung einer Solaranlage) nicht permanent ausgelastet ist. In den Leerlaufzeiten des Speichersystems kann es seine Dienste der Handelsplattform anbieten. Die dadurch erwirtschafteten Deckungsbeiträge verbessern die Wirtschaftlichkeit der Investition für das Speichersystem.

Zentrales Instrument der Handelsplattform ist ein Flexibilitätsmanager. Der Flexibilitätsmanager handelt die der Plattform angebotenen Flexibilitätspotenziale und versucht, für die jeweiligen Anbieter dabei ein wirtschaftliches Optimum zu erzielen. Eine wesentliche Neuerung stellt auch die Berücksichtigung der aktuellen Netzsituation in den Handelsstrategien dar. So soll vermieden werden, dass Energielieferungen zwischen zwei Handelspartnern zu Netzengpässen führen.

Wesentliche Bedeutung für das Projekt hat das Thema Sicherheit, insbesondere der räumliche und inhaltliche Schutz der verwendeten Informationen vor unerlaubtem Zugriff sowie vor Angriffen von außen, sichere Kommunikation und die Vermeidung instabiler Betriebszustände. Dieses Themengebiet wird vom Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern verantwortet. ‘Wir werden im Rahmen dieses Projekts ein umfassendes Sicherheitskonzept definieren, welches Gesamtsystem, Teilsysteme und Komponenten berücksichtigt, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten’, erklärt Prof. Dr. Bomarius vom Fraunhofer IESE.

Die Handelsplattform in Flex4Energy wird pilothaft von der HSE in Darmstadt betrieben. Neben bestehenden Anlagen wird im Projekt ein Speichersystem des Partners ads-tec (Nürtingen) Flexibilitätspotenziale anbieten. Dabei untersucht das Fraunhofer ISE (Freiburg) die mit dem Einsatz des Speichersystems durch Alterung verbundene wirtschaftliche Abnutzung und leitet daraus Preise ab, die zur Nutzung der angebotenen Flexibilität erzielt werden müssen. Die Hochschule Darmstadt ist für die Entwicklung der Handelsstrategien des Flexibilitätsmanagers zuständig.

StoREgio ist in dem Projekt als Konsortialführer für die Gesamtprojektsteuerung verantwortlich und stellt die Brücke zu den übrigen, nicht am Projekt beteiligten Vereinsmitgliedern dar.

‘Mit dem Projekt leisten die Partner einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung eines dezentralisierten Energiesystems auf Basis erneuerbarer Energien’, so Projektleiter Dr. Peter Eckerle. ‘Neben den technischen Herausforderungen möchten wir uns in dem Projekt insbesondere auch der Wirtschaftlichkeit der dazu anstehenden Investitionen und damit verbundener Geschäftsmodelle widmen.’

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und vom Projektträger Jülich begleitet. Das Projektvolumen ist mit ca. 4 Mio. Euro veranschlagt und wird mit etwa 3 Mio. Euro gefördert.