Entwickler des Fraunhofer FIT haben auf einer kleinen dänischen Insel 42 Monate lang ein intelligentes Stromnetz getestet. Das Herzstück ist eine neu entwickelte Plattform, über die Haushaltsgroßgeräte gesteuert werden und damit die Last der Erzeugung aus den angeschlossenen Solaranlagen angeglichen wird.
Forscher des Fraunhofer Instituts für Angewandte Informationstechnik (FIT) hat das Stromnetz der Zukunft getestet. Dabei ging es nicht darum, so viel wie möglich Platz in einem üppig ausgebauten Netz zu schaffen, sondern mit minimalem Netzausbau Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen, Batteriespeicher und Gebäude so miteinander zu vernetzen, dass die Schwankungen durch die volatile Stromerzeugung ausgeglichen wird. Dazu haben die Wissenschaftler auf der kleinen dänischen Insel Fur im Norden Jütlands zusammen mit dem lokalen Stromnetzbetreiber 29 Haushalte intelligent vernetzt und ausschließlich mit dem Solarstrom versorgt.
Nachfrage dem Angebot anpassen
Die Aufgabe bestand darin, die Herausforderungen für die Stromnetze durch die unstete Erzeugung von Strom aus der Kraft der Sonne zu lösen. Dazu haben die Forscher und der Netzbetreiber in den angeschlossenen Haushalten ein Smart Energy Monitoring Control System installiert. Damit sollte der Energiebedarf und die Verfügbarkeit der angeschlossenen Haushalte überprüft und rechtzeitig erkannt und vorhergesagt werden. Über Sensoren, Aktuatoren und intelligente Zähler wurden Daten über den Ist-Zustand der in den Haushalten vorhandenen Geräte gesammelt und ausgewertet. Dazu gehören vor allem die Wärmepumpen und Batteriespeicher. Auf der Basis der gesammelten Daten konnten bis zu vier Stunden im Voraus Prognosen erstellt werden, wie sich die Stromnachfrage entwickeln wird. Damit sind dann auf der regionalen Ebene Gegenmaßnahmen möglich, um den Stromverbrauch der gegenwärtigen Erzeugung anzupassen.
Das installierte Monitoring Control System ist eine Eigenentwicklung der Fraunhofer FIT. Es ist eine Steuerungsplattform, die das Energiemanagement voranbringe, betont Markus Eisenhauer, Leiter des Forschungsbereichs User-Centered Computing am Fraunhofer FIT. Über die Voraussage der Verbrauchsdaten kann mit dieser Plattform der Energieaustausch planbar gemacht werden. So werden durch die zeitversetzte Steuerung von Großverbrauchern wie Wärmepumpen Lastspitzen vermieden und die Stromnachfrage dem aktuellen Angebot angeglichen.
Neuer Teilnehmer am Energiemarkt entsteht
Die bestehenden Daten haben die Forscher des Fraunhofer FIT auch zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle verwendet. Unter anderem wird es in Zukunft einen ganz neuen Marktteilnehmer geben: den Aggregator. Er wird Wärme als einen Service anbieten. Die Idee ist, dass Endkunden ihre Wärmepumpen fernsteuern lassen und dafür weniger für die Heizenergie bezahlen. Dabei sind natürlich Mindest- und Höchsttemperaturen vertraglich festgelegt. Der Aggregator bietet im Gegenzug die mögliche Last sowie die Flexibilität der Wärmpumpen an einem Markt für Regelenergie an. Damit bekommt der Netzbetreiber die Möglichkeit, die Last der Erzeugung anzugleichen und nicht – wie es bisher geschieht – die Erzeugung der Last. Dabei muss der Endkunde seine Nutzungsgewohnheiten überhaupt nicht ändern. Denn die Wärmepumpen sind mit einem Pufferspeicher verbunden, die bei Bedarf Wärmeenergie in die Heizung schieben. Auf diese Weise muss eine Wärmepumpe nicht dauerhaft in Betrieb sein und kann so ohne negative Auswirkungen für die Nutzer gesteuert werden. (su)
