Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) forscht mit acht Projektpartnern an Lösungen für mehr Spielraum im Bereich der erneuerbaren Energien, Elektromobilität und Wärmepumpen. Im neuen Projekt CACTUS geht es um den Einsatz von neuesten Technologien wie Smart Meter und intelligenter Steuerung von PV-Speichersystemen und Lasten, teilte das ZSW jüngst im Juli mit.
Ziel ist es laut ZSW, mit diesen smarten Lösungen die Energienutzung von Verbraucherinnen und Verbrauchern sowie die Netzauslastung mit Instrumenten des Energiemarkts aufeinander abzustimmen. Dies soll die Energiewende ermöglichen, ohne die Netzstabilität zu gefährden und ohne den zukünftigen Netzausbau abwarten zu müssen. Das dreijährige Projekt fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramm.
Wachsender Strombedarf durch Wärmepumpen
Der Strombedarf nehme durch vielzellige Elektroautos und Wärmepumpen stark zu, sei aber nicht gleichmäßig über den Tag verteilt, erklärte das ZSW. Daher müsse die Vor-Ort-Versorgung eng mit dem Netz und dem Energiemarkt abgestimmt werden, um Engpässe zu vermeiden. Dies könne etwa über zeitlich flexibles oder gar verzögertes Laden von Elektroautos geschehen oder durch die direkte Nutzung von lokal erzeugtem Strom aus Photovoltaik. Wärmepumpen ließen sich auch für einzelne Stunden abschalten, ohne dass Wohnungen auskühlen.
Carola Krug von der VIVAVIS AG sagte zum Projektbeginn: „Die Transformation des Energiesystems stellt alle Beteiligten vor neue Herausforderungen. Mit dem Förderprojekt CACTUS sind wir am Puls der Zeit und suchen heute schon die Lösungen für morgen, um die Netzbetreiber so früh und so gut wie möglich zu unterstützen. In diesem Projekt können wir die Ergebnisse der Forschungspartner mit den vier Stadtwerken direkt in der praktischen Anwendung erproben und damit weiter verbessern.“
Algorithmus zur Stromprognose für Netzbetrieb
Im ersten Schritt des Projekts wollen die Forscherinnen und Forscher des ZSW eine Prognose zu Verbrauch und Einspeisung im Niederspannungsnetz durchführen, um dann vorausschauend die Belastungen der verschiedenen Netzabschnitte im Verteilnetz darzustellen. Ergeben sich hierbei Netzengpässe, soll ein Assistenzsystem Entscheidungshilfen für das Leitwartpersonal liefern, um kritische Systemzustände durch direkte Steuereingriffe zu vermeiden.
Dazu ist geplant, einen Algorithmus zu entwickeln, der im Vorfeld über Preissignale an dezentrale Anlagen deren gleichzeitige Nutzung reduziert und dadurch Netzengpässe sowie die dann notwendigen direkten Steuereingriffe weitestgehend vermeidet. Durch intelligente Netzbewirtschaftung lasse sich der steigende Transportbedarf für elektrische Energie in vielen Fällen schon mit bestehenden Verteilnetzen ermöglichen. Das wiederum reduziere den sonst erforderlichen Ausbau der Stromnetze.
