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Immer mehr Elektrizität wird aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt, die Zahl der Prosumenten steigt immer weiter an und neue Technologien wie das Elektrofahrzeug erobern den Markt – fest steht: Der Energiemarkt ist in einem tiefgreifenden Wandel begriffen. Somit sind auch neue Konzepte gefragt, wie Energie zukünftig durch die Netze verteilt werden soll – eine Herausforderung, die sowohl Regierungen als auch Energiekonzerne betrifft.

Aus diesem Grund finanziert die Europäische Union verschiedene Forschungsprogramme, um einerseits Pilotprojekte zu fördern, die möglicherweise eine Lösung erarbeiten, und andererseits die eigene Position als Innovator zu sichern. Die Initiative Horizon2020 besteht aus mehreren Projekten, die sich alle mit innovativer Forschung im Bereich der zukünftigen Energienetze befassen. INVADE, eines dieser Horizon2020-Projekte, zielt auf den Aufbau einer cloudbasierten Flexibilitätsmanagement-Plattform, dem sogenannten Flexibility Operator (FO).

Im März wurde mgm von Smart Innovation Norway, die für das INVADE-Projekt verantwortlich sind, zu einem Workshop nach Oslo eingeladen. Im Rahmen dieses Workshops sollte herausgefunden werden, ob ein Flexibility Operator (FO) überhaupt benötigt wird, wie die zukünftigen Stakeholder und Herausforderungen dieses FOs aussehen könnten und wie Geschäftsmodelle im Zusammenhang mit der Plattform ausgestaltet sein müssten. Neben mgm waren auch Experten aus den Bereichen Smart Grid, Smart Cities, Flexibility Operators, Blockchain, Energiespeicherung, Fahrgemeinschaften und Smart Charging eingeladen. Im Mittelpunkt des Workshops stand jedoch die Frage, welche Rolle Elektrofahrzeuge in diesem Szenario spielen könnten.

In der ersten Tageshälfte präsentierten verschiedene Referenten ihre Antworten auf die Frage, warum eine Orchestrierung der vorhandenen Flexibilitätspotenziale notwendig ist und wie diese ausgestaltet sein könnte. Die Präsentationen reichten von der Einführung in Pilotprojekte des INVADE-Projekts bis hin zu Start-ups, die ihre potentiellen Geschäftsmodelle vorstellten. Darüber hinaus sprach der Präsident der Electric Vehicle Union über die Zukunft des elektrischen Fahrens und verschiedene Unternehmensberatungen gaben Einblicke in die Forschung zur zukünftigen Entwicklung des Energiesektors.

Als größte Herausforderungen für das Smart Grid wurden von den Teilnehmern folgende Punkte identifiziert:

  • das Energienetz ist alt
  • die Überwachung des Netzes ist teuer
  • ein Elektrofahrzeug verbraucht so viel Energie wie ein Haushalt
  •  das europäische Recht ist einfach nicht flexibel genug

Aus der Perspektive der E-Mobilität war es für uns sehr interessant zu verstehen, welche Rolle Elektrofahrzeuge als Flexibilitätsoption innerhalb eines Smart Grids spielen werden. Die meisten Experten innerhalb des Workshops sahen Elektrofahrzeuge als notwendige und flexible Speichermöglichkeit für ein Smart Grid. Die Autos können jedoch auch eine Herausforderung darstellen und werden voraussichtlich einen bemerkenswerten Einfluss auf das Smart Grid haben: Man stelle sich beispielsweise vor, dass in Zukunft 40 % der Bevölkerung in Deutschland Elektrofahrzeuge nutzen und all diese Menschen um 9 Uhr morgens zur Arbeit fahren und um 17 Uhr wieder nach Hause kommen. Dies hätte zur Folge, dass die meisten Fahrer ihr Auto während der Nacht aufladen, die Aufladung um 8 Uhr morgens beenden und um 17:00 Uhr wieder beginnen. Ohne große Investitionen in den Netzausbau würde die alternde lokale Netzinfrastruktur Schwierigkeiten haben, diesen Energiefluss auszugleichen, sodass in bestimmten Teilen Ausfälle drohen könnten.

Andere Experten sehen in den oben genannten Herausforderungen hingegen nur kleinere Probleme, die durch eine zwischengelagerte Funktion, die den Start der Ladevorgänge durch kleine Verzögerungen regelt, gemildert werden können. Wenn beispielsweise alle Fahrer eines Elektrofahrzeugs in einer bestimmten Straße gleichzeitig den Ladevorgang starten, verzögert die Funktion den tatsächlichen Energiefluss einiger Fahrzeuge und verhindert so einen möglichen Ausfall.

Der Flexibility Operator fungiert in diesem Szenario als Zwischenhändler, der den Überschuss bzw. das Defizit im Stromnetz durch das Handeln von Strom ausgleichen soll. Somit kann er als Aggregator für Unternehmen oder Kommunen auftreten, die über Photovoltaik oder Windkraftanlagen Energie produzieren und ins Netz einspeisen. Hierzu hat der FO zwei Möglichkeiten:
1. Der FO kann die Energie an Unternehmen oder Industrien weitergeben, die in den nächsten Tagen einen hohen Energieverbrauch planen.
2. Der FO kann die überschüssige Energie in Batterien (wie z.B. Elektrofahrzeuge) speichern.

Die Eingangsfrage konnte natürlich nicht innerhalb eines Tages vollständig beantwortet werden. Dennoch wurde deutlich, dass ein Umbau des Stromnetzes notwendig sein wird, wenn der Einsatz von erneuerbaren Energien und Elektrofahrzeugen zunehmen sollte, ohne dass ausreichende Speicherkapazitäten zur Verfügung stehen.

Bildquelle: Fotolia – Thorsten Schier

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