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Eine intelligente Nutzung von Technologie für die Eigenverbrauchsregelung kann zur Stabilisierung des Verteilnetzes beitragen. Zudem wird eine flächendeckende Verbreitung von Batteriespeichern dem Versorgungsnetz eine zusätzliche Rolle geben: diejenige eines Versicherungsnetzes.

Der stetige Ausbau der dezentralen Energieversorgung wirft Fragen auf, die immer dringlicher beantwortet werden müssen. Die Einspeisung fällt – abhängig vom Wetter – fluktuierend an und richtet sich nicht nach den bisherigen Produktions- und Verbrauchsmustern. Produktionsspitzen stellen eine erheblich Belastung des Netzes dar. Es ist daher sinnvoll, die Auswirkungen so gering wie möglich und so lokal wie möglich zu halten. Eine schon vielfach eingesetzte Möglichkeit ist das Lastmanagement: Verbraucher werden dann eingeschaltet, wenn das Angebot am höchsten ist.

Wo das Lastmanagement an seine Grenzen stösst, müssen Mittel gefunden werden, Energie zu speichern. Das kann auf vielfältige Weise geschehen: in Batterien, als Wärme, als Gas oder in Druckluftspeichern. Allen Speichern ist gemein, dass sich damit Produktion und Nutzung sehr einfach und in der Regel auch schnell ausgleichen lassen.

Das Technology Center der BKW untersucht aktuell eine Kombination von Kleinwasserkraft mit einem Druckluftspeicher. Ziel der Zusammenarbeit mit den Hydro- und Produktionsspezialisten der BKW ist, eine Tagesproduktion eines typischen kleinen Kraftwerkes zu speichern. Zudem möchten die Fachleute herausfinden, wie nahe die spezifischen Kosten an diejenigen von grossen Pumpspeicherwerken kommen.

Gas als Langzeitspeicher 

Immer mehr Interesse findet die Energiespeicherung nach der «Power to Gas»-Methode. Überschussstrom wird zur Produktion von Wasserstoff verwendet, der dann in Brennstoffzellen oder, weiterverarbeitet zu Gas oder flüssigem Treibstoff, direkt mit der heutigen Infrastruktur und Fahrzeugflotte genutzt werden kann.

Aus dem chemischen Energieträger Gas lässt sich aber auch Wärme für Heiz- oder Kochzwecke gewinnen. So lassen sich fossile Energieträger ersetzen und eine neutrale CO2-Bilanz erreichen. Die Nutzung des Gases als Langzeitspeicher für elektrischen Strom ist eine Möglichkeit, wegen der vielen Prozessschritte aber heute noch nicht sehr effizient.

Batteriespeicher für Privathäuser

Bei der Platzierung von Speichern stellen sich zwei Fragen: Wo sollen sie stehen und welche Grösse sollen sie haben? Die Antwort klingt einfach: Speicher in der richtigen Grösse stehen dort, wo sie technisch sinnvoll sind und wo die Kosteneffizienz am höchsten ist. Das kann eine Batterie oder ein Wärmespeicher im Privathaus sein, ein grösserer Speicher in einem Quartier oder in der Nähe eines dezentralen Einspeisepunktes.

Die Einführung der Eigenverbrauchsregelung wird für einen weiteren Schub bei der Anschaffung von Batteriespeichern in Privathäusern führen. Besitzer investieren durchaus, ohne dass das Investment wirtschaftlich sein muss. Allein die Idee, den selbst produzierten Strom auch selbst zu nutzen, ist attraktiv genug. Dazu existiert bereits eine Reihe von Angeboten auf dem Markt, mit denen ein Selbstversorgungsgrad von bis zu 70 Prozent erreicht werden kann.

Damit erhält das Versorgungsnetz eine zusätzliche Rolle als Versicherungsnetz: Energie wird nur dann aus dem Netz bezogen, wenn die eigene Produktion nicht ausreicht. Dies kann auch auf Quartieroder Gemeindeebene gelten.

Für die Netzbetreiber hat diese Entwicklung zwei Aspekte. Die intelligente Einbindung von Technologie für die Eigenverbrauchsregelung in die Netzführung kann die Netzstabilität erhöhen, aber wegen des geringeren Bezugs von Energie aus dem Netz sinken die Einnahmen aus den Netznutzungsgebühren, die für den Ausbau, Unterhalt und Betrieb des Netzes notwendig sind.

Die Dimensionierung des Netzes bleibt aber primär abhängig von den Spitzen, die abzudecken sind; wie sich diese entwickeln ist noch nicht absehbar.

Pilotprojekt in Wohlen bei Bern 

Eine besondere Herausforderung ist heute die Netzplanung, da anders als in der Vergangenheit nicht mehr ausschliesslich zentral produziert und dezentral verbraucht wird. Heute benötigt man sehr viel mehr Informationen über die Lastflüsse, die der neue Kundentyp ‚Prosumer‘ verursacht.

Diese Informationen sind jedoch im Besitz der einzelnen Kunden und nicht allgemein zugänglich. Schön wäre es, wenn diese Daten für alle Marktteilnehmer zugänglich wären. Diese Gesamtsicht ist unter volkswirtschaftlichen Aspekten sehr sinnvoll.

In einem Pilotprojekt mit der Gemeinde Wohlen (BE) erarbeiten wir uns eine solche Gesamtsicht. Anhand des Dachflächenkatasters können wir das Potenzial für PV-Anlagen abschätzen und daraufhin die Netzkapazität bewerten.

Wir wollen herausfinden, ob man ohne konventionellen Netzausbau auskommt, weil es genügt, intelligente Komponenten in das vorhandene Netz einzubauen. Die Gesamtsicht ermöglicht es der Gemeinde, auf ihre Bürger zuzugehen und sie zum PV-Ausbau zu motivieren.

Das führt für alle Beteiligten zu deutlichen Kosteneinsparungen, verglichen mit Einzellösungen. Zusammen mit einer Fachhochschule sucht das Technology Center der BKW nach Lösungen, wie sich Planung, Installation und Inbetriebnahme von PV-Anlagen optimieren lassen – beispielsweise durch Vormontage. Ziel ist immer, die kosteneffizienteste Lösung zu finden.