NETSE - Nutzerorientierte Entwicklung von Technologien und Services für Energiegemeinschaften

Status

laufend

Ausgangssituation/Motivation

In den vergangenen zwei Jahrzehnten wurden in allen europäischen Staaten Maßnahmen zur Steigerung der Energiebereitstellung aus regenerativen Energiequellen getroffen. Seit den 2000er Jahren gibt es mit der Binnenmarktrichtlinie und der Renewable Energy Directive (RED) rechtliche Grundlagen auf europäischer Ebene, die wesentliche Aspekte der Energiepolitik der Mitgliedsstaaten der europäischen Union bestimmen.

Ein Aspekt, der bei der Aktualisierung der Richtlinien 2018 bzw. 2019 adressiert wurde, ist der weitere Ausbau erneuerbarer Energieerzeugung bei gleichzeitigem Erhalt der Versorgungsqualität in Energienetzen. Um die gesetzten Ausbauziele zu erreichen, ist unter anderem ein massiver Ausbau von Erzeugungskapazitäten aus Photovoltaikanlagen notwendig. Dieser Ausbau geschieht vornehmlich dezentral in niedrigen Netzebenen.

Um den zweiten Aspekt - die Beibehaltung der Versorgungsqualität - weiter gewährleisten zu können, ist es notwendig den in Photovoltaikanlagen erzeugten Strom nach Möglichkeit auch vor Ort, d.h. in den niedrigen Netzebenen, zu verbrauchen. Dadurch wird es möglich bei bestehenden Netzkapazitäten einen höheren Anteil erneuerbarer Energie am Gesamtstrommix zu erreichen. Aus diesem Grund soll in Zukunft die Bildung von Energiegemeinschaften ermöglicht werden.

Inhalte und Zielsetzungen

Teilnehmer von Energiegemeinschaften können lokal untereinander Energie tauschen und so zu einem Lastausgleich in den niedrigeren Netzebenen beitragen. Dienstleistungen im Kontext der Energiegemeinschaften müssen von Nutzern akzeptiert werden und gut bedienbar sein.

In diesem Projekt soll durch die Anwendung des Service Engineerings in sämtlichen Entwicklungsprozessen Lösungen generiert werden, bei denen mit einer hohen Nutzerakzeptanz gerechnet werden kann. Eine weitere Herausforderung stellt die Einbindung relevanter Technologien in eine Energiegemeinschaft dar. Da es keine standardisierte Datenschnittstelle gibt, wird im Zuge des Projekts eine Daten- und Informationsplattform konzeptioniert, über die Steuer- und Regelaufgaben für technische Einheiten, aber auch die Abwicklung von Geschäftsprozessen ermöglicht wird.

Energiegemeinschaften sind eine neuartige Art der Organisationsform, da sie selbst nicht gewinnorientiert arbeiten dürfen, jedoch ihren Mitgliedern die Möglichkeit schaffen sollen, durch die Teilnahme z.B. von reduzierten Ortsnetztarifen zu profitieren.

In dem beantragten Projekt sollen daher Konzepte und Prinzipien für die innere Organisation von Energiegemeinschaften entwickelt werden. Nicht zuletzt müssen Energiegemeinschaften, auch tatsächlich einen nennenswerten Effekt auf die Erzeugung und Nutzung von erneuerbarer Energie haben und damit auch eine Einsparung von klimarelevanten Emissionen zu erzielen. Dies kann nur durch optimale Planung sowie Betriebsführung der Energiegemeinschaft erreicht werden.

Im Projekt werden daher datenbasierte Optimierungsrechner (weiter-)entwickelt, die eine technische Konfiguration der Energiegemeinschaft zur Verfügung stellen und dies z.B. durch Steuerung von Lasten oder die Nutzung von Energiespeichern den Betrieb regeln.

Methodische Vorgehensweise

Durch den Einsatz von Service Engineering Methoden wird sichergestellt, dass Anwendungen im Bereich der Energiegemeinschaften, die einen intensiven Nutzerbezug aufweisen, unter den Gesichtspunkten Nutzerakzeptanz und Nutzerbedürfnis zielgerichtet entwickelt werden. Die optimale Konfiguration von Energiegemeinschaften wird mittels eines Optimierungstools, das modellprädiktive Ansätze integriert, sichergestellt. Die Entwicklung der inneren Organisationsformen der Energiegemeinschaften beinhaltet auch die Behandlung unterschiedlicher Tarifsysteme.

Erwartete Ergebnisse

Im Zuge des Projekts werden grundlegende Erkenntnisse zur Relevanz von Nutzerbedürfnissen bei Energiegemeinschafts-Anwendungen gewonnen. Die Daten- und Informationsplattform stellt ein zentrales Element für die Implementierung und den Betrieb von Energiegemeinschaften dar. Des Weiteren werden Konzepte für die innere Organisation bzw. Tarifmodelle für Energiegemeinschaften entwickelt.

Projektleitung

Fachhochschule Wiener Neustadt / Fachbereich Nachhaltige Energiesysteme & Bio.Economy

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

• 4Ward research GmbH
• BEST research GmbH
• Austrian Institute for Technology AIT
• Microtronics Engineering GmbH
• Stadtgemeinde Wieselburg
• Ella GmbH
• Netz Niederösterreich GmbH
• EVN AG

Fachhochschule Wiener Neustadt / Fachbereich Nachhaltige Energiesysteme & Bio.Economy
Dipl.-Ing. Dr. Franz Theuretzbacher
Zeiselgraben 4
A-3251 Purgstall
Tel.: +43 (7416) 53000 480
E-Mail: franz.theuretzbacher@fhwn.ac.at
Web: www.fhwn.ac.at