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Best-Practice-Beispiel: Den Strom im Dorf lassen

Übersicht Altdorfer Flexmarkt

Das Projekt Altdorfer Flexmarkt bietet eine Plattform, auf der Flex-Optionen gehandelt werden. So kann z.B. der Eigentümer einer Nachtspeicherheizung diese dem Netzbetreiber als Flexibilität anbieten, um überschüssigen Strom im Netz aufnehmen zu können und einen Netzengpass zu vermeiden. (Copyright: FfE)

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Wie eine Handelsplattform für Flexibilitäten das Stromnetz entlastet

Im bayerischen Markt Altdorf testen die Forschungsstelle Energiewirtschaft und der regionale Netzbetreiber Bayernwerk eine digitale Plattform, über die Flex-Optionen gehandelt werden können. Das sind zum Beispiel Strom aus privaten PV-Anlagen, Batteriespeicher oder Elektrofahrzeuge. Bei Engpässen kann der Netzbetreiber diese Optionen nutzen, um das Netz zu entlasten.

Wenn der Huber Franz bei schönem Wetter sein Elektroauto mit dem Solarstrom vom Dach des Mayr Alois, seinem Nachbarn, lädt, dann könnten die beiden Teilnehmer des Altdorfer Flexmarktes sein. Beide haben nämlich etwas, das für die Umsetzung der Energiewende wertvoll ist: eine Flexibilität oder Flex-Option. Darunter versteht man regelbare Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen für Strom sowie Speicher, die sich durch ein externes Signal zu- und abschalten lassen.

Wenn im Zuge der Energiewende mehr Strom benötigt, dieser aber gleichzeitig unregelmäßiger erzeugt wird, z.B. durch Wind und Sonne, steigt die Belastung im Stromnetz und es kann vermehrt Engpässe geben. „Beispielsweise kann es vorkommen, dass die Stromerzeugung die Kapazität des Netzes übersteigt. In diesem Fall kann kein weiterer Strom aus Photovoltaikanlagen ins Netz eingespeist werden. Dann könnte man eventuell die Batterie eines Elektrofahrzeugs aufladen oder seine Wärmepumpe einschalten, damit der Strom nicht ungenutzt bleibt“, erklärt Thomas Estermann, wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der Forschungsstelle Energiewirtschaft e.V. (FfE) in München.

Die FfE arbeitet in Markt Altdorf bei Landshut gemeinsam mit Bayernwerk im Rahmen eines Feldversuchs an der Konzeption und Umsetzung einer Flexibilitätsplattform. Das Projekt trägt den Namen Altdorfer Flexmarkt (ALF) und ist Teil des Verbundprojekts C/cells, bei dem es um intelligente Netze für eine optimale Energieverteilung geht. Mit ALF testen die Wissenschaftler ein Konzept, mit dem Verteilnetzbetreiber vorhandene Flexibilitäten nutzen können, um Netzengpässe zu vermeiden. Zu solchen Flexibilitäten gehören PV- und Windkraftanlagen, BHKWs, Wasserkraft, Wärmepumpen, Nachtspeicherheizungen, Elektrofahrzeuge, Batteriespeicher sowie Verbraucher aus Industrie, Handel und Gewerbe.

Weniger Netzengpässe bedeuten weniger Kosten

Wenn es gelingt, je nach Bedarf elektrische Verbraucher oder Stromerzeuger zu- und abzuschalten, könnten die Netze besser ausgelastet und Einspeise- und Verbrauchsspitzen reduziert werden. Die Verteilnetzbetreiber müssten seltener auf Notfallmaßnahmen zurückgreifen. Das senkt die Kosten und stabilisiert damit auch die Netzentgelte. Das Netz müsste weniger stark ausgebaut und regenerative Stromerzeuger müssten seltener gedrosselt werden.

Die FfE spricht mit ihrem Projekt Haushalte, aber auch Klein- und Mittelbetriebe an. „Bäckereien zum Beispiel haben oft schon ein Energiemanagementsystem und eine gewisse Kenntnis ihres Stromverbrauchs. In Gewerbebetrieben lassen sich die Flexibilitäten häufig auch recht einfach erschließen. Und das sind dann Größenordnungen, mit denen man ein lokales Stromnetz wirksam entlasten kann“, erläutert Andreas Zeiselmair, der ebenfalls als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Projekt beteiligt ist.

Flexibilitäten online anbieten

ALF bietet eine Plattform, auf der Netzbetreiber auf der einen Seite und Flex-Anbieter – also die Besitzer, Betreiber und Vermarkter von Flex-Optionen auf der anderen – zusammenkommen und handeln können. Flex-Anbieter stellen ihre Angebote auf der Plattform ein bzw. geben ihre Flex-Option zur Nutzung frei, wenn sie selbst ihre Anlage nicht aktiv vermarkten. Viele Prosumer böten ihre Flexibilität dabei zu unterschiedlichen Preisen an ähnlich wie bei einer Auktion, beschreibt Simon Köppl von der FfE. „Sobald der Netzbetreiber eine Überlastung seiner Netze feststellt, meldet er seinen Bedarf an den Altdorfer Flexmarkt. Ein intelligenter Algorithmus ermittelt dann, welche Angebote den Bedarf am besten bedienen können. Mit dieser Information kann anschließend das eigentliche Handelsgeschäft stattfinden!“ Dabei verhindern vom Netzbetreiber hinterlegte Limitierungen, dass das Abrufen von Flexibilitäten einen neuen Engpass verursachen kann.

Neben einem aktiven Beitrag zur Energiewende und der Förderung regionaler Märkte sind es vor allem wirtschaftliche Anreize, von denen Prosumer als Flex-Anbieter profitieren. Sie können mit ihren Energieanlagen zusätzliche Erlöse erwirtschaften und erhalten alternative Vermarktungsmöglichkeiten für ihren Strom. Durch die Zusatzeinnahmen verkürzen sich die Amortisationszeiten.

Auch kleine Beiträge zählen

Die Einstiegshürden für Teilnehmer sind niedrig, um auch kleineren Akteuren das Mitmachen zu ermöglichen, wie Besitzern und Betreibern von PV-Anlagen oder kleinen BHKWs in Mehrfamilienhäusern. „Grundsätzlich ist jede Erzeugungstechnologie willkommen“, sagt Köppl. „Auf der Verbrauchsseite denken wir an Elektrofahrzeuge, aber auch an elektrische Wärmeerzeugung, zum Beispiel an Wärmepumpen oder Nachtspeicherheizungen.“ Haushaltsgeräte wie Wasch- und Spülmaschinen werden dagegen nicht aufgenommen. „Denn erstens wäre die Entlastung für das Stromnetz vergleichsweise gering. Und zweitens will sich natürlich niemand vorschreiben lassen, wann seine Spül- oder Waschmaschine läuft“, gibt sein Projektkollege Estermann zu bedenken.

Wer eine für das Projekt geeignete Anlage hat und teilnehmen will, bekommt eine intelligente Messeinrichtung mit einem Smart-Meter-Gateway zur Datenübertragung installiert, außerdem eine Steuerbox, um die entsprechende Anlage regeln zu können. Außerdem muss er seine Flex-Option auf der ALF-Plattform registrieren. Bei Kleinanlagen ohne aktive Vermarktung, wie Wärmepumpen, kleinen PV-Anlagen oder elektrischen Speicherheizungen generiert die ALF-Plattform nach erfolgreicher Nutzungsfreigabe automatisch Angebote. Wer eine größere, aktiv vermarktete Anlage anbieten möchte, muss der Plattform einen entsprechenden Fahrplan übergeben.

Keiner muss kalt duschen

Über ein Visualisierungstool bekommen die Teilnehmer für sie relevante Informationen. „Beispielsweise wird auf dem Bildschirm angezeigt: Heute ist wieder Flexibilitätsauktion, Deine Flexibilität wird auch angeboten. Ferner wird der Teilnehmer informiert, ob seine Flexibilität tatsächlich abgerufen wird oder nicht“, beschreibt Zeiselmair, wie die Teilnahme am Flexibilitätsmarkt in der Praxis aussieht. Auch aktuelle Informationen über Solar- und Temperaturprognosen werden geteilt. Angst vor einem Komfortverlust müsse dabei niemand haben. „Wenn jemand seine Wärmepumpe für den Flexibilitätsmarkt zur Verfügung stellt, muss er natürlich deswegen nicht kalt duschen“, beruhigt Zeiselmair. Eine Anlage wird nur dann als Flex-Option zur Verfügung gestellt, wenn der Betreiber sie aktuell nicht brauche.

Der Feldversuch zum Altdorfer Flexmarkt ist Anfang dieses Jahres gestartet und wird noch bis Mitte 2020 dauern. Die Ergebnisse sollen als Musterlösung dienen, die – entsprechend skaliert – großflächig eingesetzt werden kann, um langfristig fester Bestandteil des Energiesystems zu werden.

Von Simone Pabst

Weitere Informationen: FfE