Vor dem Hintergrund einer steigenden Nachfrage an Energie und der Endlichkeit von fossilen Energietr?gern wie ?l und Gas hat die Bundesregierung das Ziel ausgegeben, den Anteil von Strom aus Wind und Sonne am Bruttoendenergieverbrauch von derzeit rund 15 Prozent auf 60 Prozent im Jahr 2050 zu steigern. Es stellt sich die Frage, wie unter einer zunehmend schwankenden Energieerzeugung das zukünftige Energiesystem gestaltet werden soll. Mit diesen Herausforderungen besch?ftigt sich das Forschungs- und Entwicklungsprojekt ?FlexiEnergy“. Mit einem Gesamtvolumen von 2,4 Millionen Euro wird das Vorhaben vom Land Nordrhein-Westfalen und der EU für drei Jahre mit bis zu 1,6 Millionen Euro gef?rdert. Der SICP, Software Innovation Campus Paderborn, an der Universit?t Paderborn ist Konsortialführer des zukunftsweisenden Verbundprojekts und entwickelt gemeinsam mit neun Projektpartnern aus Wissenschaft und Wirtschaft ein Entscheidungsunterstützungssystem zur Gestaltung des zukünftigen Energiesystems.
Flexible Energienetze
Neue Technologien zur Energietransformation (wie die Umwandlung von Strom in W?rme) sowie zur Energiespeicherung (wie Batterien von Elektrofahrzeugen) bieten neue Potenziale zur Flexibilisierung von Energienetzen. Die Anforderungen an die Planung werden dabei deutlich komplexer. ?So müssen die Sektoren Strom, Gas, W?rme und Mobilit?t in Zukunft integriert betrachtet sowie ordnungspolitische und technologische Rahmenbedingungen einbezogen werden“, betont Prof. Dr. Gregor Engels, wissenschaftlicher Koordinator des Projekts.
?Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystems, das bei den komplexen Gestaltungsaufgaben des Energietransports, der Energiespeicherung sowie der Energieumwandlung unterstützt“, erl?utert Projektmanager Dr. Christoph Weskamp, R&D (Research and Development) Manager Digital Business im SICP. ?Um ein m?glichst kosteneffizientes und flexibles Energiesystem zu identifizieren, werden zun?chst Zukunftsszenarien entwickelt. Diese werden im Anschluss genutzt, um verschiedene Gestaltungsoptionen von Energienetzen mithilfe von wirtschaftlichen und physikalisch-technischen Simulationen zu bewerten. Zuletzt sollen m?glichst gute Handlungsempfehlungen mittels mathematischer Optimierung gefunden werden“, so Dr. Weskamp.
Weil für eine solche ganzheitliche Herangehensweise viele unterschiedliche Experten ben?tigt werden, beteiligen sich am Konsortium insgesamt neun Partner. Das Rechenzentrum für Versorgungsnetze Wehr (RZVN) entwickelt Module zur Netzplanung, zum Asset-Management und zur Erneuerungsplanung. ?Eine besondere Bedeutung für eine erfolgreiche Energiewende kommt dabei der Integration von zentralen und dezentralen Energieerzeugern in das Energienetz zu“, erkl?rt Dr. Piet Hensel, Gesch?ftsführer vom RZVN. ?Weiterhin müssen im geplanten Entscheidungsunterstützungssystem zahlreiche Unsicherheiten wie zum Beispiel die Kosten für Batteriespeicher berücksichtigt werden“, hebt Prof. Dr. Stefan Krauter, Leiter des Fachbereichs für Elektrische Energietechnik, Nachhaltige Energiekonzepte (NEK), hervor. Schlie?lich sollen im Projekt auch innovative Gesch?ftsmodelle entwickelt werden, die sich zum Beispiel an sogenannte ?Prosumer“ (ein Verbraucher, der gleichzeitig Produzent ist) richten oder auf neue Konzepte wie Quartiersnetze und Mieterstrommodelle eingehen. Diese werden anschlie?end in Bezug auf das zu erwartende Nachfragepotenzial bewertet. ?Im Zuge der Energiewende ergeben sich neue Marktrollen und Gesch?ftsfelder, sodass neue tragf?hige Gesch?ftsmodelle entwickelt werden müssen“, erl?utert Tomas Pf?nder, Mitglied des Vorstands der UNITY AG.
Die notwendige Datenbasis und die Anwendungsf?lle liefern die Unternehmen Westfalen Weser Netz, WestfalenWIND, Stadtwerke Dinslaken und SWB Netz aus Bielefeld. ?Zur Erhebung von Netzdaten nutzt Westfalen Weser Netz zukünftig intelligente Messsysteme mit dem Ziel, aus den Daten potenzielle Verbrauchsszenarien abzuleiten“, wie Reimar Sü? von der regionalen Netzgesellschaft erkl?rt. ?WestfalenWIND verfolgt im Projekt das Ziel, Potenziale durch Lastmanagement und Verbrauchsoptimierung zu untersuchen, um Kunden geeignete Tarifmodelle als Anreiz zur Lastverschiebung anzubieten“, skizziert Johannes Lackmann, Gesch?ftsführer der WestfalenWIND GmbH.
Energie Impuls OWL e.V. wird seine Netzwerk-Expertise bei der dom?nenspezifischen Modellbildung einbringen. ?Uns ist wichtig, dass unsere Kenntnisse und praktische Erfahrungen aus unseren Projekten im Bereich der Sektorenkopplung Strom-W?rme-Elektromobilit?t und Energie 4.0 einflie?en“, hebt Bernd Tiemann, Vorstand bei Energie Impuls OWL e.V., hervor. Dazu geh?rt auch die Einbeziehung der ordnungspolitischen Rahmenbedingungen, die für wirtschaftliche Gesch?ftsmodelle von gro?er Bedeutung sind. Das Projektkonsortium wird regelm??ig über die Projektfortschritte informieren und sie der ?ffentlichkeit bereitstellen. ?Uns ist es wichtig, dass die im Projekt identifizierten Handlungsempfehlungen zur zukünftigen Gestaltung des Energiesystems m?glichst vielen Stadtwerken und Netzbetreibern zug?nglich gemacht werden. Zudem müssen auch die ordnungspolitischen Handlungsempfehlungen an die entsprechenden Stellen kommuniziert werden“, erkl?rt Dr. Weskamp.
