Die Bürger werden aktive Player der Energiewende – ein Projekt der FHV

Ein Forschungsprojekt der Fachhochschule Vorarlberg (FHV) fokussiert auf die Optimierung von Energiegemeinschaften.

Energiegemeinschaften sind der wirtschaftliche Zusammenschluss von mindestens zwei Teilnehmenden zur gemeinsamen Produktion und Nutzung von Energie. Diese Kooperationen machen die Bürger zu aktiven Playern der Energiewende. Durch die gemeinschaftliche Nutzung werden beispielsweise Photovoltaikanlagen wirtschaftlicher. Privates Kapital wird zum Hebel für die Transformation des Energiesystems. „Um das Potenzial zu entfalten, benötigt es eine Abstimmung von Verbrauch und Erzeugung innerhalb der Energiegemeinschaften“, erläutert Peter Kepplinger, Leiter des Forschungsprojekts Scientific Hub for Flexible Energy Communities (Hub4FlECs) an der FH Vorarl­berg.

Kompetenzen aufbauen

Die erneuerbare Stromerzeugung ist durch äußere Faktoren bestimmt, wie beispielsweise den PV-Ertrag durch das Wetter. „Daher ist es nötig, den Strombezug zeitlich zu verschieben, also die Flexibilität von Verbrauchern wie Wärmepumpen, Elektroautos oder Batteriespeichern nutzbar zu machen“, führt Kepplinger aus. Der Mathematiker erforscht mit seinem Team seit zehn Jahren die Nutzung von Flexibilitäten in Energiesystemen: „Die Forschung hat viele Lösungsansätze für die optimale Nutzung von Flexibilitäten hervorgebracht. Diese könnten durch die neuen rechtlichen Rahmenbedingungen für Energiegemeinschaften endlich den Weg in die Umsetzung finden.“ Gemeinsam mit dem Center for Energy and Environment und dem Center for Building Technology der FH Burgenland baut das Team des Forschungszentrums Energie an der FHV rund um Kepplinger die Kompetenzen auf, um in weiterführenden Forschungs- und Entwicklungsprojekten den Sprung der notwendigen Technologien in die Praxis zu schaffen.

Agentenbasierte Systeme

Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung agentenbasierter Systeme. „Das Paradigma aus der Software-Entwicklung erlaubt es, die Rechenkapazitäten vieler einzelner Systeme zu nutzen, um gesamthaft ein gutes Resultat zu erzielen“, erläutert Kepplinger. Im Falle von Energiegemeinschaften sind die einzelnen Agenten Steuergeräte von flexiblen Verbrauchern wie Wärmepumpen oder Batteriespeichern. Mithilfe von Simulationen und der Laborinfrastruktur der FH Burgenland werden diese auf typische Konfigurationen in Energiegemeinschaften getestet. Das Forschungsprojekt Hub4FlECs bündelt und erweitert die Kompetenzen der beiden FH Burgenland und Vorarlberg und ist Anlaufstelle für Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit der Industrie.

Use-Cases identifizieren

Im Rahmen des Projekts blicken die Forschenden über die Grenzen der Energiegemeinschaft hinaus, denn im künftigen Energiesystem spielen mehrere Aggregations- und Optimierungsebenen eine Rolle. Innerhalb dieser werden Flexibilitäten wirtschaftlich und technisch genutzt. Zu den Anlagen der Kunden und der Energiegemeinschaft kommen mitunter verschachtelte Energiegemeinschaften hinzu. Darüber liegen virtuelle Kraftwerke, die Flexibilitäten bündeln, sowie der übergeordnete Regelenergiemarkt zur Stabilisierung des elektrischen Netzes. Die Energiegemeinschaft könnte ihre verbleibende Flexibilität – also jene, die sie nicht selbst benötigt – auch in diesen über­geordneten Schichten anbieten und macht sie somit für das Gesamtsystem nutzbar.

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