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Intelligente Vernetzung von KWK-Geräten ist ein Schlüssel

Smart Grid ermöglicht deutliche Lastverschiebung

28.03.2011, 08:57

Dachs von Senertec
Im Projekt wurde ein Regler mit Kommunikationsmodul entwickelt, der die intelligente Netzintegration ermöglicht. © Senertec

Unter Federführung des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben mehrere Forschungsinstitute und Industriepartner ein Pilotsystem entwickelt, mit dem der Lastfluss in den Stromnetzen bei einer dezentralen Stromerzeugung intelligent gesteuert werden kann. Dadurch sollen künftig zeitweise auftretende Netzüberlastungen vermieden werden, die dadurch entstehen können, dass die Stromerzeugung aus Wind und Sonne witterungsbedingt schwankt. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi hat die Arbeiten im Rahmen des InnoNet-Verbundprojekts DEMAX (Dezentrales Energie- und NetzMAnagement mit fleXiblen Stromtarifen) gefördert. Bei den Energiewerken Schönau wurde das System bereits erfolgreich getestet.

Die intelligente Vernetzung von dezentralen Erzeugern und Lasten in sogenannten "Smart Grids" ist Experten zufolge entscheidend, um die fluktuierende Stromerzeugung aus Sonne und Wind zu kompensieren. Bei dem Pilotsystem handelt es sich um ein innovatives Energiemanagement- und Kommunikationssystem, mit dem Erzeugung und Lasten von Haushaltskunden über flexible Tarifanreize beeinflusst werden.

Das sogenannte DEMAX-Gateway besteht aus mehreren Teilen. Zentrale Komponente ist ein internetfähiges, eingebettetes System der neuesten Generation, das eine internetbasierte Kommunikation ermöglicht. "Auf der Basis dieses integralen Kommunikationskonzepts konnte der Projektpartner EWS Schönau seinen Kunden innovative, flexible Stromtarife anbieten und mit diesen im Feldtest entwickelten Tarifen bei den Feldtestteilnehmern eine deutliche Lastverlagerung von durchschnittlich vier Prozent realisieren", berichtet das ISE.

Eine wichtige Fragestellung für die Forscher sei gewesen, wie sowohl thermische als auch elektrische Energieerzeugung und -nachfrage optimal aufeinander abgestimmt werden können.

Nötig sind dazu Smart Meter, die abrechnungsrelevante Daten von Strom-, Gas-, Wärme/Kälte- und Wasserzählern erfassen können.

Die Wissenschaftler am Fraunhofer ISE haben dazu eine frei zugängliche Implementierung entwickelt, die den MUC-Standard für Multisparten-Metering erfüllt. Dieser wurde für den Einsatz in Mehrfamilienhäusern entwickelt. "Mit der openMUC-Plattform können wir die Daten in einem modularen Ansatz erfassen. Auf diese Weise kann die Zählertechnologie für den Einsatz in Ein- und Mehrfamilienhäusern schlank beziehungsweise kostengünstig gehalten werden", schildert Christian Sauer, zuständiger Projektleiter am Fraunhofer ISE.

Ein zentrales Ziel des Projektes war es, Kraft-Wärme-Kopplungsmaschinen (KWK) strom-wärmegeführt optimal zu betreiben, um damit auch die Netzbedürfnisse zu erfüllen. Im Projekt wurde dies mit dem Dachs von Senertec realisiert. Flexible Tarifanreize werden mit Hilfe eines Optimierungsalgorithmus für den Anlagenbetrieb ermittelt. Für die Netzwerkintegration der KWK-Anlage wird ein von den Embedded-Experten der SSV Software Systems GmbH realisiertes Kommunikationsmodul genutzt. Damit kann ein Dachs netzwerktechnisch in Smart Metering-Systeme eingebunden werden. Dies erlaubt dem ISE zufolge den optimierten Betrieb mit Berücksichtigung des thermischen Speichers, ebenso den Einsatz im virtuellen Kraftwerk.

Auf der Grundlage der Projektergebnisse entwickelt Senertec für den Dachs und für den Dachs Stirling ein Kommunikationsmodul mit Ethernet-Schnittstelle, das den Dachs sowohl an Leitsysteme von Stromanbietern, an das Dachs-Betreuungssystem für Servicetechniker und an Gebäudeleittechniken anbinden lässt. Das Modul soll noch im Jahr 2011 eingeführt werden.

Die Projektergebnisse lieferten den Nachweis, dass durch den Einsatz eines intelligenten Energie- und Netzmanagements fluktuierende und steuerbare Erzeuger bereits heute kosteneffizient in unser Energiesystem integriert werden können, resümiert das federführende Fraunhofer-Institut. sth

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