Gespült wird, wenn die Sonne scheint

Letzte Aktualisierung am 21. Oktober 2015.

Quelle: www.industr.com

Ein autonom ar­bei­ten­des System steuert Haus­ge­rä­te, Bat­te­rie­spei­cher und Netz­bau­stei­ne im Smart Grid und er­mög­licht so, mehr Strom aus er­neu­er­ba­ren En­er­gi­en im Orts­netz auf­zu­neh­men.

Seit mehr als einem Jahr ist in der Sied­lung Wert­ach­au, einem Orts­teil der Stadt Schwab­mün­chen bei Augs­burg, das Projekt „Smart Ope­ra­tor – das in­tel­li­gen­te Strom­netz“ in Betrieb. Kürz­lich stell­ten die Pro­jekt­lei­ter der Lech­wer­ke (LEW) und RWE Deutsch­land eine erste Zwi­schen­bi­lanz vor. Demnach wird das Haupt­ziel des Pro­jekts er­reicht: Das vor­han­de­ne Orts­netz in der Sied­lung kann nun mehr Strom aus den Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen der Sied­lung auf­neh­men, weil die Smart-Ope­ra­tor-Steue­rung Ver­brauch in Zeiten ver­schiebt, in denen die Anlagen viel Strom er­zeu­gen. In der Folge ist auch der Strom­be­zug der Sied­lung aus dem re­gio­na­len Mit­tel­span­nungs­netz zu­rück­ge­gan­gen. Ebenso wird weniger über­schüs­si­ger Strom aus der Sied­lung in dieses Netz zu­rück­ge­speist – dieser Wert soll um etwa ein Drittel zu­rück­ge­gan­gen sein. Teil­neh­men­de Haus­hal­te mit in­tel­li­gen­ten Haus­ge­rä­ten, die Strom selbst mit einer Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge auf dem Haus­dach er­zeu­gen, können durch den Einsatz der smarten Tech­no­lo­gie einen grö­ße­ren Anteil ihres selbst­er­zeug­ten Stroms im eigenen Haus­halt nutzen.

Die Lech­wer­ke und RWE Deutsch­land haben in dem ge­mein­sa­men For­schungs- und Ent­wick­lungs­pro­jekt eine der eigenen Aussage zufolge um­fas­sends­te Smart-Grid-In­stal­la­tio­nen über­haupt auf­ge­baut: Erst­ma­lig sind in­tel­li­gen­te Strom­zäh­ler, ver­schie­de­ne in­tel­li­gen­te Haus­ge­rä­te in Pri­vat­haus­hal­ten sowie Netz­bau­stei­ne wie ein zen­tra­ler Bat­te­rie­spei­cher und eine autonom ar­bei­ten­de Steue­rung, der Smart Ope­ra­tor, zu einem Ge­samt­sys­tem ver­bun­den. Mehr als 110 Haus­hal­te be­tei­li­gen sich an dem Projekt. „Wir haben damit Neuland be­tre­ten“, be­rich­tet Frank Krei­den­weis, stell­ver­tre­ten­der Pro­jekt­lei­ter bei LEW für das Smart-Ope­ra­tor-Pro­jekt. „Es ist eine enorme Her­aus­for­de­rung, das hoch­kom­ple­xe Zu­sam­men­spiel der ins­ge­samt rund 70 in­tel­li­gen­ten Bau­stei­ne im Netz und in den Haus­hal­ten zu ko­or­di­nie­ren. Wir mussten nicht nur bau­li­che Hürden in den ein­zel­nen Haus­hal­ten meis­tern, sondern in vielen Fällen auch Schnitt­stel­len zur An­bin­dung der ein­zel­nen Bau­stei­ne neu ent­wi­ckeln. Mit der In­be­trieb­nah­me der Smart-Ope­ra­tor-Steue­rung im Juli 2014 hatte die ei­gent­li­che Ent­wick­lungs­ar­beit erst be­gon­nen.“

In 23 der mehr als 110 teil­neh­men­den Haus­hal­ten ar­bei­ten ver­schie­de­ne Bau­stei­ne: Wasch­ma­schi­nen, Wä­sche­trock­ner und Ge­schirr­spü­ler, aber auch Wär­me­pum­pen, Bat­te­rie­spei­cher oder E-Mo­bi­li­ty-La­de­bo­xen. Für die Haus­halts­ge­rä­te können die Pro­jekt­teil­neh­mer dem Smart Ope­ra­tor ein Zeit­fens­ter zum Start ihrer Haus­ge­rä­te zur Ver­fü­gung stellen: Nach dem Be­fül­len der Geräte stellen sie die Ma­schi­nen so ein, dass sie von dem System ge­star­tet werden können. Die Haus­hal­te geben nur den Zeit­punkt ein, bis zu dem der Wasch-, Tro­cken- oder Spül­vor­gang spä­tes­tens ab­ge­schlos­sen sein muss. Der Smart Ope­ra­tor kann dann den Ge­rä­te­start in jene Zeiten ver­schie­ben, in denen vor Ort viel Strom aus den Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen der Sied­lung erzeugt wird. In drei Viertel der An­wen­dun­gen schal­ten die Teil­neh­mer ihre Haus­ge­rä­te auf Smart-Ope­ra­tor-Steue­rung – am häu­figs­ten die Spül­ma­schi­ne, am we­nigs­ten der Trock­ner. Bat­te­rie­spei­cher oder Wär­me­pum­pen in den Haus­hal­ten steuert das System direkt.

Zu­sätz­lich steuert das System einen großen zen­tra­len Netz­bat­te­rie­spei­cher mit einer Ka­pa­zi­tät von 150 Ki­lo­watt­stun­den (kWh) sowie einen re­gel­ba­ren Orts­netz­trans­for­ma­tor und fern­steu­er­ba­re Last­schalt­leis­ten, um die Strom­flüs­se im Orts­netz zu op­ti­mie­ren. Be­rück­sich­tigt werden auch drei La­de­bo­xen für Elek­tro­au­tos in Haus­hal­ten sowie eine zen­tra­le La­de­säu­le. Durch 160 in­tel­li­gen­te Zähler in allen teil­neh­men­den Haus­hal­ten kennt der Smart Ope­ra­tor au­ßer­dem den ak­tu­el­len Ver­brauch und die Er­zeu­gung der 23 PV-An­la­gen im Ort. Der Smart Ope­ra­tor kann ins­ge­samt eine Ka­pa­zi­tät von 315 kWh pro Tag an­steu­ern, davon 165 kWh pro Tag in den Haus­hal­ten. Dies ent­spricht etwa einem Viertel der Energie, die die Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen in der Wert­ach­au an einem Som­mer­tag durch­schnitt­lich er­zeu­gen. Für die Pro­gno­se von Er­zeu­gung und Ver­brauch im Netz greift das System au­ßer­dem auf Wet­ter­da­ten zu. Im Schnitt ver­ar­bei­tet der Smart Ope­ra­tor pro Minute rund 200 Mess­si­gna­le aus dem Netz und gibt 30 Steu­er­si­gna­le an Bau­stei­ne aus.

Intelligente Technik schöpft Ressourcen vorhandener Netze aus

„Die En­er­gie­wen­de findet im länd­li­chen Raum statt: 90 Prozent des re­ge­ne­ra­tiv er­zeug­ten Strom werden in die Ver­teil­net­ze ein­ge­speist. Bisher re­agie­ren wir auf die Zunahme der schwan­ken­den Strom­er­zeu­gung aus er­neu­er­ba­ren En­er­gi­en mit dem kon­ven­tio­nel­len Ausbau der Strom­net­ze, um wei­ter­hin eine sichere Strom­ver­sor­gung zu ge­währ­leis­ten. In­tel­li­gen­te Technik in den Orts­net­zen kann uns künftig dabei helfen, die Res­sour­cen der vor­han­de­nen Netze optimal aus­zu­schöp­fen und damit den Netz­aus­bau zu­min­dest lokal zu be­gren­zen“, sagte Stefan Willing, Leiter des Smart Ope­ra­tor-Ge­samt­pro­jekts bei RWE Deutsch­land. „Schon jetzt konnten wir aus dem Projekt kon­kre­te Pro­dukt­an­sät­ze für den Einsatz in der Praxis ab­lei­ten: etwa das so­ge­nann­te Netz­scree­ning, mit dem sich Netz­be­trei­ber eine höhere Trans­pa­renz über ein vor­han­de­nes Orts­netz ver­schaf­fen können oder aber die Er­wei­te­rung von An­wen­dun­gen und neuen Ge­rä­te­schnitt­stel­len für das Smar­tHo­me-Sys­tem von RWE, mit dem sich Haus­hal­te hin­sicht­lich ihres Ei­gen­strom­ver­brauchs op­ti­mie­ren können.“

Kommentar

Ein positives Beispiel, das den Energiezellensystemansatz unterstreicht und zeigt, wie es gehen kann. Die Lösung der Zukunft liegt in der dezentralen „Intelligenz“ und Umsetzung. Der überregionale Netzausbau steht derzeit zu sehr im Fokus und widerspricht dezentralen Lösungen, wobei es wiederum um ein sowohl-als-auch geht.

In Österreich gibt es ein ähnliches Projekt in der Modellregion Salzburg.

Siehe zusätzlich Modellprojekt Smart Operator im Landkreis Trier-Saarburg.