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Das flexible Mitmach-Stromnetz

27.09.2016

Unter der technischen Leitung von Fraunhofer FIT wurde das von der Europäischen Kommission geförderte Forschungsprojekt GreenCom nach 42-monatiger Laufzeit erfolgreich abgeschlossen. Als Ergebnis steht nun ein »Smart Energy Monitoring and Control System« zum Netzlast-Management regionaler Stromnetze zur Verfügung. Auf der Insel Fur wurde eine Testumgebung mit 29 Haushalten installiert, die unter anderem Wärmepumpen, Photovoltaik-Anlagen, Batteriespeicher und Smart-Home-Installationen integriert.

Der steigende Ausbau von erneuerbaren Energien und die damit verbundene ungleichmäßige Belastung der Stromnetze erfordern Maßnahmen zur Vermeidung von Überlasten. Benötigt wird ein intelligentes, flexibles Versorgungsnetz, das den Schwankungen von Stromerzeugung und -nachfrage gerecht wird. Das Projekt GreenCom hat hier auf den Einsatz von SmartGrid-Lösungen auf regionaler Ebene gesetzt, die den sonst notwendigen Netz-ausbau vermeiden oder zumindest größtmöglich reduzieren.


Die Insel Fur, Dänemark.

© www.greencom-project.eu


Übersichtskarte der Lastsituation auf Fur. Die Stromleitungen und Transformatorstationen sind je nach Last farblich codiert. Grün steht für optimale, rot für sehr hohe und lila für kritische Last.

© Fraunhofer FIT

Probleme in Stromnetzen sollen durch Überwachung und Vorhersage der Energiebedarfe und Verfügbarkeiten der angeschlossenen Haushalte rechtzeitig erkannt werden. Auf Basis von Prognosen und Ist-Zuständen sind mit Hilfe des GreenCom-Systems Gegenmaßnahmen auf regionaler Ebene möglich. Angebot und Nachfrage können infolgedessen besser verwaltet werden.

Innerhalb des GreenCom-Projekts wurde eine wirklichkeitsnahe Testumgebung realisiert: Auf der dänischen Insel Fur wurde das »Smart Energy Monitoring and Control System« zusammen mit dem lokalen Stromnetzbetreiber in 29 Privathaushalten installiert.

Dieses bot die Möglichkeit, haushaltsbezogene Daten über Geräte, Sensoren, Aktuatoren und Smart Meters in nahezu Echtzeit zu sammeln, zu aggregieren und zu analysieren. Dabei wurden unter anderem Wärmepumpen, Photovoltaik-Anlagen, Batteriespeicher und auch die im Projekt vom Fraunhofer FIT realisierten Smart-Home-Installationen an das System angebunden.

»Mit dem GreenCom-Smart Energy Management System haben wir eine Steuerungsplattform entwickelt, die das Energiemanagement voranbringt. Vor allem eignet sie sich auch in definierten Gemeinschaften wie Smart Cities«, so Dr. Markus Eisenhauer, Leiter des Forschungsbereichs User-Centered Computing am Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT.

Mit der Datenanalyse wurden Verbrauchsdaten über Gerätetypen und -orte bereitgestellt sowie kurzfristige Vorhersagen (bis zu vier Stunden im Voraus) ermöglicht. Auf diese Weise konnte der Energieaustausch planbar gemacht werden. Durch die zeitversetzte Steuerung von Großverbrauchern in Haushalten wurden Lastspitzen vermieden.

Darüber hinaus wurden die gesammelten Prognose- und Verbrauchsdaten auch zur Analyse von bestehenden sowie zur Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen verwendet. Diese sehen etwa einen neuen Marktteilnehmer vor, den sogenannten Aggregator. Dieser soll Wärme als einen Service anbieten: Endkunden lassen zu, dass ihre Wärmepumpen ferngesteuert werden und bezahlen im Gegenzug weniger Heizkosten. Mindest- und Höchsttemperaturen sind dabei vertraglich festgelegt.

Der Aggregator kann folglich flexibel auf das Stromangebot reagieren und verkauft diese Flexibilität an den Netzbetreiber. Dieses Modell könnte zukünftig eingesetzt werden, um den Stromverbrauch von Haushalten zu regulieren. Der Bürger müsste der externen Steuerung nur zustimmen ohne seine Nutzungsgewohnheiten zu ändern, da beispielsweise eine Wärmepumpe nicht dauerhaft in Betrieb sein muss und von außerhalb ohne negative Auswirkung für die Bewohner gesteuert werden kann. Hier sollen preisliche Anreize überzeugen. Inwiefern diese Ideen umgesetzt werden, wird sich in den nächsten Jahren zeigen.

GreenCom wurde von der Europäischen Kommission im 7. Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung (RP7) gefördert. Das GreenCom Projekt wurde vom Istituto Superiore Mario Boella (ISMB) aus Italien koordiniert. Neben Fraunhofer FIT waren EnergiMidt A/S, Actua A/S, Tyndall National Institute und In-JeT ApS als dänische Partner sowie Sensing & Control Systems (Spanien) und University College Cork (Irland) am Konsortium beteiligt.

Mehr Info unter: http://www.greencom-project.eu

Alex Deeg | Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT
Weitere Informationen:
http://www.fit.fraunhofer.de

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