UdZ 2-2015

45 UdZ – Unternehmen der Zukunft 2/2015 FIR-Forschungsprojekte FlAixEnergy: Innovative Einbindung von industrieller Stromnachfrageflexibilität in den Strommarkt 2.0 Plattform zur Synchronisation regionalen Stromverbrauchs industrieller Anwen- der und dezentraler Energieerzeuger in der Modellregion Aachen Das Forschungsvorhaben FlAixEnergy umfasst die Konzeption, Entwicklung und prototypische Implementierung einer Plattform zur Interaktion zwischen zu Clustern zusammengefassten industriellen Energieverbrauchern und virtuellen Kraftwerken, die dezentrale Erzeuger von regenerativer Energie zusammenschalten. Kernelement der Plattform ist ein Mechanismus, der die Flexibilität der industriellen Verbraucher bewertet und ihnen damit eine Möglichkeit zur Partizipation am Energiemarkt ermöglicht. Dabei soll grundsätzlich ein Ausgleich auf lokaler Ebene (Verteilnetz) einem Ausgleich auf überregionaler Ebene (Übertragungsnetz) vorgezogen werden. Das Ziel des Projekts ist die prototypische Umsetzung der Plattform in der Modellregion Aachen. Das Projekt FlAixEnergy wird über das Bundesministerium fürWirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung mit dem Förderkennzeichen 0325819A gefördert. Ausgangssituation und Problemstellung Vorangetrieben durch die Ziele der deutschen Energiewende befindet sich die Energiewirtschaft zurzeit in einemmassiven Umbruch. Die Pläne der Bundesregierung, bis 2050 einen Anteil des Stroms aus erneuerbaren Energien von mindestens 80 Prozent am Bruttostromverbrauch zu erreichen [1], bedeuten große Herausforderungen für das Stromnetz der Zukunft. Dabei lassen sich vor allem drei wesentliche Entwicklungen feststellen, die sich auf die Energiewirtschaft auswirken werden [2]: 1. Der Anteil kleiner, dezentraler Energieer- zeuger, die in das Stromnetz eingebunden werdenmüssen, wird weiter steigen. Dadurch muss sich das Stromnetz von der ursprünglich angedachten Struktur, in der der Strom in ei- ner Leitung jeweils nur in eine Richtung fließt, weiterentwickeln. Um die Anforderungen möglichst gering zu halten, ist ein regionaler Ausgleich von Energieerzeugung und -ver- brauch anzustreben. 2. Es entwickelt sich eine zunehmend fluktuie- rende Energieerzeugung durch die Einbindung vonWindkraft- und Solarenergieanlagen. Dies hat enormeAuswirkungen auf die Stabilität der Netze und bedingt, dass der Energieverbrauch auf die Erzeugungsschwankungen reagiert. Das entscheidende Instrument für die Anpassung des Stromverbrauchs an die durch die Energie- wende bedingte Entwicklung sind Preis- signale, die die Energieerzeugung zu verschie- denen Zeitpunkten widerspiegeln [3]. 3. Die Preissignale werden in Zukunft zuneh- mend über die Strombörseweitergegeben, da durch die Novelle des Erneuerbare-Energien- Gesetzes von 2014 die Direktvermarktung von Strom aus großen Anlagen erneuerbarer Energien zum Regelfall wird [4]. Daher ist die dritte wesentliche Entwicklung, dass der europaweite Stromhandel zunimmt. Ziel des Vorhabens Ziel des Projekts FlAixEnergy ist die Umsetzung einer Plattform, die es ermöglicht, dass mehrere industri- elle Verbraucher als Zusammenschluss in Clustern ihre bestehende Flexibilität in der Energienachfrage am Strommarkt vermarkten können. Durch die Plattform wird eine Synchronisation der regi- onalen Energienachfrage und der dezentralen Energieerzeugung angestrebt. Kern des Projekts ist die Bewertung der Flexibilität der Energieverbraucher, denen als Cluster eine Teilnahme am Strommarkt 2.0 ermöglicht wer- den soll. Durch die Aggregation von Nachfrage- flexibilität verschiedener Unternehmen können die Anforderungen an die einzelnen Teilnehmer eines Clusters deutlich reduziert werden. Der Ausgleich der Erzeugung durch den Verbrauch soll mittels eines mehrstufigen Modells erfolgen. In erster Instanz soll der Energieverbrauch unter Einbezug von Speicherpotenzialen in Unternehmen, die gleichzeitig dezentraler Erzeuger und Verbraucher sind, genutzt wer- den. Deshalb wird im Projekt unter Leitung der Flexible Elektrische Netze FEN GmbH ein Speicherintegrationskonzept mit eingebun- den. Auf der nächsten Stufe ist ein regionaler Ausgleich anvisiert, der über das Verteilnetz realisierbar ist. Erst auf der dritten Ebene wird der Energieverbraucher überregional über das Übertragungsnetz mit dem Erzeuger verbunden. Im Kontext von Speicherintegrationen können in naher Zukunft Elektrofahrzeuge eine wichtige Rolle übernehmen, da die Bundesregierung das Ziel verfolgt, bis 2020 mindestens eine Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen zu brin- gen. Deshalb spielen im Projekt die Ladestrategie und -steuerung von Elektrofahrzeugen eine große Rolle. Projekttitel FlAixEnergy Projekt-/ Forschungsträger BMWi; PTJ Förderkennzeichen 0325819A Projektpartner Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V.; DFA Demonstrationsfabrik Aachen GmbH; PSIPENTA Software Systems GmbH; QSC AG; StreetScooter GmbH; PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH; Flexible Elektrische Netze FEN GmbH; PSI Energy Markets GmbH; DTG GmbH Development & Technology Ansprechpartner Dipl.-Wi.-Ing. Marco Roscher Internetseite flaixenergy.fir.de