2024-04-10:
Ein internationales Projektkonsortium entwickelte eine Systemarchitektur für nachhaltiges, regionales Energiemanagement. Ziel ist, Strom aus unterschiedlichen Quellen und mögliche Flexibilitäten der Verbrauchenden so zu nutzen, dass der Autonomiegrad einer Region erhöht wird. Der Prototyp wurde im Südburgenland und im Kreis Passau getestet.
Das Energiemanagement funktioniert momentan großflächig und zentral gesteuert, die einzelnen Stromverbraucher sind wenig bis gar nicht involviert. „Bis jetzt agieren Haushalte, Betriebe und andere Stromverbraucher ausschließlich nach eigenem Ermessen: das E-Auto wird dann geladen, wenn es nach Hause kommt, die Pool-Pumpe läuft unabhängig davon, ob gerade Strommangel oder ein Stromüberschuss herrscht“, sagt Christof Brandauer vom Forschungsinstitut Salzburg Research, das die österreichischen Aktivitäten im europäischen Forschungsprojekt leitete.
Aus der Zusammenarbeit von Forschung und Wirtschaft ist nun ein Prototyp für regionales Strommanagement entstanden. Durch eine bessere Abstimmung von Stromerzeugung und Stromverbrauch sowie Zwischenspeicherung von Energie sollen Einsparungspotenziale genutzt und emissionsfreie Mobilität unterstützt werden.
Flexibilitäten nutzen im Energiemanagement
Ein übergeordnetes regionales Energiemanagement bietet eine aus Verbrauchsprognosen generierte Gesamtübersicht über das Stromgeschehen in einer Region. Teilnehmende Verbraucher können kurzfristig angefragt werden, ihre Bilanz zu ändern. Bei Überschuss werden Teilnehmende gebeten, mehr zu verbrauchen bzw. weniger zu produzieren. Bei Defizit umgekehrt.
„Die Teilnehmenden behalten volle Kontrolle über ihren Energieverbrauch. Niemandem – weder Betrieben noch Privathaushalten – wird automatisiert Energie gedrosselt. Sie erhalten jedoch Informationen über Stromüberschüsse bzw. Engpässe und können individuell entscheiden, beispielsweise die Pool-Pumpe doch früher einzuschalten oder das E-Auto erst später in der Nacht zu laden“, so der Salzburg Research-Forscher Christof Brandauer weiter. Derartige Anpassungen können entweder manuell oder durch die in einigen Haushalten bereits vorhandenen Heim-Energiemanagementsysteme automatisiert vorgenommen werden.
Überschüssigen Strom für emissionsfreie Mobilität nutzen
Überschüsse aus erneuerbarer, regionaler Erzeugung können mit einem smarten regionalen Energiemanagement in der Region gehalten werden und emissionsfreie Mobilität ermöglichen. Je nach den regionalen Gegebenheiten bieten sich verschiedene Zwischenspeicher-Möglichkeiten an: überschüssiger Strom aus erneuerbarer Erzeugung kann zum Beispiel in Batterien zwischengespeichert oder in Wasserstoff umgewandelt werden.
„Ziel ist hier die Nutzung von Überschüssen aus erneuerbarer Energie für tatsächlich „grünen“ Wasserstoff, sodass nicht auf fossile Quellen oder Atomstrom zurückgegriffen werden muss“, sagt Brandauer.
Testgebiete im Südburgenland und im Kreis Passau zeigen regionales Potenzial auf
Das entwickelte Energiemanagement-System wurde in drei Demoregionen im Südburgenland, im Landkreis Passau sowie in Israel getestet. „Jede Region zeigte hier ihre sehr individuellen Eigenschaften: Das Südburgenland hat im Gegensatz zum Nordburgenland nur sehr wenig Potenzial für Windenergie und braucht daher andere Ansätze im Strom-Management als beispielsweise der Landkreis Passau. Hier sind die Überschüsse aus Photovoltaik-Strom so groß, dass sich die Ansiedlung einer Produktionsstätte für grünen Wasserstoff anbieten würde“, sagt Christof Brandauer von Salzburg Research.
Prognosen für 2040 für das Südburgenland
Salzburg Research entwickelte für das Forschungsprojekt eine umfassende IKT-Infrastruktur und modellierte das Flexibilitätsverhalten. Auf dieser Basis wurden Simulationen für die Jahre 2024, 2030 und 2040 durchgeführt.
„Die Simulation für 2024 zeigt ein Einsparungspotenzial durch Nutzung von Flexibilitätspotenzialen von 206 MWh beim Stromimport. 2040 könnten damit bereits 4 GWh beim Import und 3 GWh beim Export reduziert werden“, sagt Salzburg Research-Forscher Christof Brandauer.
Weiterführende Forschung bereits gestartet
Nachhaltiges Energiemanagement ist eine hochkomplexe Herausforderung. Darum wurde auch bereits mit weiterführender Forschung begonnen, in der der hier entwickelte Ansatz in die Realität übergeführt bzw. das Energiemanagement in regionalen Zellen weiter optimiert werden soll.
Hintergrundinformation zum Forschungsprojekt
Das Projekt „Cross Charge Point“ wurde im Rahmen der gemeinsamen Programmplanungsinitiative ERA-Net Smart Energy Systems mit den Schwerpunktinitiativen Smart Grids Plus und Integrierte, regionale Energiesysteme mit Unterstützung des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont 2020 der Europäischen Union unter den Fördervereinbarungen Nr. 646039 und 775970 gefördert.
Salzburg Research leitete das österreichische Konsortium mit der Demoregion Südburgenland mit den Partnerorganisationen ASKI Industrieelektronik GmbH, AVL List GmbH, Energie Kompass GmbH und HyCentA – Hydrogen Centre Austria. Das Gesamtprojekt wurde von der Technischen Hochschule Deggendorf geleitet.
Rückfragehinweis
Christof Brandauer, Salzburg Research Forschungsgesellschaft mbH
+43 662 2288-447 | christof.brandauer@salzburgresearch.at
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