CityStore - Sondierung des wesentlichen F&E-Bedarfs zur Optimierung von städtischen Energiespeichern in integrierten Energiesystemen

In CityStore wird erstmals ein innovativer Ansatz zur räumlichen Verortung von Speicherbedarf und -potentialen verfolgt. Dies inkludiert die Evaluierung der konkreten Herausforderungen und Voraussetzungen sowie die Identifikation von sinnvollen Speichertechnologien und -kapazitäten. Dazu werden Modellrechnungen für die Vorzeigestädte Graz und Weiz durchgeführt und die Verallgemeinerungs­fähigkeit der Ergebnisse anhand der Follower-Region Südburgenland untersucht. Die Resultate sollen optimierte Planung und Realisierung von städtischen Energie­speichern ermöglichen – wodurch zielgerichtet in Energieinfrastruktur zur Umsetzung von (lokalen) Klima- und Energiezielen investiert werden kann.

Kurzbeschreibung

Status

Projekt genehmigt, Projektstart vss. 09/2019

Ausgangssituation/Motivation

Die Nutzbarmachung städtischer Energiespeicher spielt eine wichtige Rolle bei der Umsetzung der Energiewende – dazu muss bekannt sein, wieviel von welchen Speichern benötigt wird und welches Potential vorhanden ist. Die Umsetzung der Energiewende ist eine der zentralen gesellschaftlichen Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte. Die Ausweitung von fluktuierender Erzeugung bedeutet zugleich mehr Speicherbedarf. Mit steigendem Urbanisierungs-grad konzentriert sich der Energie- und Ressourcenbedarf zunehmend auf Ballungszentren, wodurch lokale Ansätze gefordert sind.

Während herkömmliche Speicher (Speicherkraftwerke, Gasspeicher) eher in ländlichen Regionen zu finden sind, bleibt offen, welchen Beitrag urbane Speicherlösungen leisten können.
Zentrale Fragestellung von CityStore ist daher: „Wo sollen Speichersysteme in urbanen Bereichen installiert werden und welchen Beitrag können sie zum gesamten Energiesystem liefern?".

Inhalte und Zielsetzungen

Bisherige Ansätze zur Bewertung des Speicherbedarfs beschränken sich auf aggregierte Aussagen, einzelne Domänen und lassen kaum räumliche Verortung zu.

Im Projekt wird daher ein gesamtheitlicher Ansatz an städtische Energiesysteme verfolgt. Dies inkludiert die Evaluierung der konkreten Herausforderungen und Voraussetzungen zur Verortung von räumlichen Speicherpotentialen. Aus systemdienlicher Sicht wird erhoben, welche Speichertechnologien, -leistungen und -kapazitäten (kurz – langfristig) für charakteristische Standorte sinnvoll sind.

Methodische Vorgehensweise

Methodisch sind dazu qualitative und quantitative Analysen vorgesehen. Unter Einbeziehung relevanter Stakeholder soll identifiziert werden, welche Daten/Tools vorhanden sind bzw. benötigt werden um räumliche Analysen zu Speicherbedarf und -potentialen (z.B. Strom, Wärme, P2G-Lösungen) zu treffen.

Weiters werden Anforderungen (z.B. verfügbare Technologien, techno-ökonomische Aspekte, Prosumer, etc.) an zukünftige städtische Energiesysteme erhoben. Eignung und Wettbewerb von verschiedenen Speicherlösungen wird mit Hilfe von Energiesystem-modellrechnungen für Graz und Weiz untersucht.

Bei der Auswahl der Use Cases wurde ein spezieller Fokus auf dynamische Regionen in Österreich gelegt. Die Übertragbarkeit der Erkenntnisse wird mittels der Follower-Region Südburgenland überprüft und validiert. Außerdem werden notwendige Rahmenbedingungen analysiert und geeignete Geschäftsmodelle entwickelt, die die Integration von Energiespeichern im urbanen Raum unterstützen.

Erwartete Ergebnisse

Ein ausgearbeiteter Anforderungskatalog und darauf basierend ein Leitfaden für die Identifikation und Nutzbarmachung von städtischen Speicherpotentialen, sowie die Optimierung dieser Potentiale zur (Zwischen-)speicherung von Stromspitzen, Überschussstrom und Wärme im Zuge der Sektorkopplung.

Außerdem werden zukünftig notwendige Entwicklungsschritte und der wesentliche F&E-Bedarf identifiziert und entsprechende Folgeprojekte skizziert.

Die im Rahmen von Folgeprojekten (weiter)entwickelten Methoden/Ansätze sollen die Erstellung eines "Speicherpotentialkatasters" mit Standorteignung und Wirtschaftlichkeitsanalyse für verschiedenste Speichertechnologien ermöglichen.

Projektbeteiligte

Projektleitung

AIT Austrian Institute of Technology GmbH (AIT)

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

  • Grazer Energieagentur GmbH (GEA)
  • Weizer Energie- Innovations- Zentrum GmbH (WEI)

Kontaktadresse

Gerhard Totschnig
Electric Energy Systems, Center for Energy
AIT Austrian Institute of Technology
Giefinggasse 4
A-1210 Wien
Tel.: +43 (505) 50 6213
E-Mail: Gerhard.Totschnig@ait.ac.at
Web: www.ait.ac.at