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02.10.2020 – 10:40

Energieagentur Rheinland-Pfalz GmbH

Staatssekretär Thomas Griese besucht rheinland-pfälzische Demonstrationsprojekte

Staatssekretär Thomas Griese besucht rheinland-pfälzische Demonstrationsprojekte
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Im Schaufenster für intelligente Energie (SINTEG) / Projekt "DESIGNETZ" zeigen rheinland-pfälzische Partner ihre Lösungen für die künftige dezentrale Energieversorgung

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Staatssekretär Thomas Griese besucht rheinland-pfälzische Demonstrationsprojekte

Im Schaufenster für intelligente Energie (SINTEG) / Projekt "DESIGNETZ" zeigen rheinland-pfälzische Partner ihre Lösungen für die künftige dezentrale Energieversorgung

Kaiserslautern, 01.10.2020: Seit dem Start des SINTEG-Projekts DESIGNETZ Anfang 2017 entwickeln 46 Partner, darunter Akteure aus Energieversorgung, Industrie, Politik und Kommunen sowie Forschung und Wissenschaft aus den drei Bundesländern Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und dem Saarland, eine Blaupause für das Energiesystem der Zukunft. Im Rahmen seiner Klimaschutz-Tour besuchte Dr. Thomas Griese, Staatssekretär des Ministeriums für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten des Landes Rheinland-Pfalz, ausgewählte Teilprojekte von DESIGNETZ in Ludwigshafen, Münchweiler und Bingen.

Immer mehr Strom wird in Zukunft aus erneuerbaren Energien gewonnen. Bereits heute gibt es in Deutschland rund 1,8 Millionen dezentrale Erzeugungsanlagen, die grünen Strom aus Windkraft, Sonnenenergie oder Biogas in das Verteilnetz einspeisen - Tendenz weiter stark steigend. Um der dadurch entstehenden schwankenden Einspeisung und dem sich gleichzeitig verändernden Verbrauch gerecht zu werden, bedarf es intelligenter Konzepte. DESIGNETZ entwickelt Lösungen für dieses zukünftige Energiesystem. Kerngedanke ist der Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch von Energie, möglichst bereits auf lokaler beziehungsweise regionaler Ebene. "Um die Energiewende zum Erfolg zu führen, muss Energie stärker dort verbraucht werden, wo sie erzeugt wird", so Griese. Unterschiedliche Vorhaben zeigen Flexibilitätspotenziale und intelligente Steuerungsmöglichkeiten auf, um diesen Ausgleich zu ermöglichen. Neben einer Gesamteffizienz des Systems unter anderem auch mit der Wirkung auf einen reduzierten Netzausbaubedarf.

Akzeptanz der unterschiedlichen Nutzergruppen als wichtiger Faktor für das neue Energiesystem

Neben Herausforderung für Technik und Steuerung, befasst sich das Projekt auch mit Nutzerbedürfnissen, -hemmnissen und -motivationen in Bezug auf die Mobilisierung von Flexibilität. In einem entsprechendem Arbeitspaket arbeiten das Institut für ökologisches Wirtschaften (IÖW), die StoRegio e. V., die Transferstelle Bingen und die Energieagenturen aus Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen zusammen. Erkenntnisse münden beispielsweise in Empfehlungen für eine Weiterentwicklung von Kooperations- und Geschäftsmodellen.

Im Vordergrund der besuchten DESIGNETZ -Teilprojekte standen vor allem technische Lösungen und erste Erfahrungen aus deren Betrieb.

Deutschlands erstes Hybridkraftwerk bei den Technischen Werken in Ludwigshafen

Teil des Energiewendeprojekts DESIGNETZ ist das von den Technischen Werken Ludwigshafen (TWL) in Zusammenarbeit mit Aggreko (vormals Younicos) selbst entwickelte und 2018 in Betrieb genommene Hybridkraftwerk.

Durch die zunehmende Nutzung erneuer­barer Energien wie Sonnenenergie oder Strom aus Windkraft, die von Witterung und Tageszeit abhängig sind, liegt die Stromerzeugung zeit­weise über oder unter dem jeweils aktuellen Stromverbrauch. Diese Schwankungen im Netz auszugleichen, ist eine wesentliche Herausfor­derung der Energiewende und zentrale Motivation für diese technische Innovation.

Das Hybridkraftwerk in Ludwigshafen stellt genau diese dringend benötigte Flexibilität für das Verteilnetz zur Verfügung. Erreicht wird dies durch einen Batteriespeicher mit 9,6 Megawatt (MW) und einer Gasturbine mit 4,5 MW Leistung. Die Kombination aus Batteriespeicher und Gasturbine kann schnell und zeitlich unbegrenzt Strom zur Verfügung stellen. Der Batteriespeicher ist dabei das dynamische Element und sorgt in der ersten Phase für eine millisekundenschnelle Verfügbarkeit der Energie, während die Gasturbine in der zweiten Phase übernimmt und eine lange Kapazität sichert. In einer dritten Phase lädt die Turbine mit der rest­lichen Energie aus der Nachlaufzeit die Batterie wieder auf.

Um beide Komponenten, Batteriespeicher und Gasturbine, zu einer effi­zienten Funktionseinheit zu verschmelzen und schnelle Reaktionsgeschwindigkeiten zu erreichen, hat die TWL eine eigene Software, den Balance Power Controller (BPC), entwickelt. Er steuert auto­matisch und sekundenschnell die Reaktion auf Netzschwankungen und das Zusammenspiel von Batterie und Gasturbine sowie weiterer Kom­ponenten wie einer Power-to-Heat-Anlage. Das Projekt sei, so Staatssekretär Griese, ein Beweis dafür, dass wir die Frage, was passiert, wenn die Sonne einmal nicht scheint und der Wind nicht weht, durchaus beantworten können.

Die Erfahrungen aus dem bisherigen Betrieb des Kraftwerks sind durch­weg positiv: Das Zusammenspiel beider Komponenten und die automa­tische Steuerung über den BPC laufen reibungslos. Damit verfügen die TWL mit ihrer selbst entwickelten Softwaresteuerung über ein Sys­tem, mit dem zukünftig die verschiedensten Anlagen und Assets für die Regelenergie effizient und optimal automatisch gesteuert werden können.

Future Farming und SESAM-Farm

John Deere untersucht innerhalb der SESAM-Farm (Sustainable Energy Supply for Agricultural Machinery) wie die Landwirtschaft durch Verbrauchs- und Lastmanagement zur Entlastung des Energiesystems beitragen kann.

Ein mit Pflanzenöl betriebenes Blockheizkraftwerk sowie Photovoltaik- und Windkraftanlagen erzeugen Strom, der den Betrieb flexibel mit Energie versorgt und beispielsweise in Elektrotraktoren gespeichert werden kann. Einspeise- und Lastspitzen werden durch ein intelligentes Verbrauchs- und Lastmanagementsystem geglättet. Mit dieser kombinierten Lösung können einerseits Flexibilitäten bereitgestellt. Andererseits wird die Energieautarkie des Betriebs ausgebaut. Besonderes Augenmerk liegt auf einem Konzept zur bilanziell energie-autonomen und vollständig aus erneuerbaren Energien versorgten Farm.

Nicht nur die Energieflüsse sollen durch das intelligente Energiemanagementsystem optimiert werden, sondern auch die Nutzung erneuerbarer Energien im landwirtschaftlichen Betrieb eine wirtschaftliche Optimierung erfahren. Neuartig bei dem Ansatz ist insbesondere der Einsatz mobiler Speicher- und Flexibilisierungsoptionen.

Die Bedeutung einer derartigen Konzeption hob Staatssekretär Dr. Griese bei seinem Besuch hervor: "Die Farm ist autonom und produziert seine klimafreundliche Energie flexibel und vollständig aus einem Blockheizkraftwerk sowie einer Photovoltaik- und Windkraftanlage. Den selbst erzeugten grünen Strom nutzt das Hofgut auch für den Betrieb des E-Traktors und für weitere Gerätschaften. Das macht das Projekt zu einem einmaligen Leuchtturmprojekt von DESIGNETZ".

virtual Virtual Power Plant (vVPP)

Mit dem Besuch der Transferstelle Bingen, einem Institut der Technischen Hochschule Bingen, schloss die Tour des Staatssekretärs. Vor Ort wurde das Projekt "virtual Virtual Power Plant" vorgestellt. Dieses verknüpft in einem virtuellen Kraftwerk die Leistungsverläufe von 100 virtuellen Stromerzeugungs- und Stromverbraucheranlagen zu einem ansteuerbaren Anlagenpool.

Der Begriff "virtuelle Anlagen" verdeutlicht, dass reale Anlagen (reale Leistungsverläufe unter üblichen Anlagen-Betriebsbedingungen) in mathematischen Modellen nachgebildet wurden. Das vVPP wird unter echten Marktbedingungen wie ein richtiges Kraftwerk betrieben. Ziel ist, hierdurch wirtschaftlich nutzbare Flexibilität unter Marktbedingungen zu veranschaulichen. In der Betrachtung hinterlegte Anlagentypen umfassen unter anderem Blockheizkraftwerke (Erdgas, Biogas, Deponie-/ Klär-/ Grubengas), Gasturbinen, Biomassekraftwerke (Dampfturbinen), Wasser-, Windkraft- und PV-Anlagen, Power-to-Heat-Anlagen (verschiedene Leistungsklassen), industrielle Verbraucher und Notstromanlagen, jeweils in verschiedenen Größenklassen. Aus dieser virtuellen Testumgebung lassen sich relevante Erkenntnisse für die praktische Einbindung von Flexibilität dieser unterschiedlichen Technologien in einem virtuellen Kraftwerk gewinnen.

Über DESIGNETZ

Im Februar 2015 hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) das Förderprogramm "Schaufenster intelligente Energie - Digitale Agenda für die Energiewende (SINTEG)" ins Leben gerufen. Dabei soll die Energiezukunft in fünf Schaufenstern betrachtet und in Modellregionen großflächig erprobt und erlebbar gemacht werden. Im Zentrum der insgesamt fünf SINTEG-Förderprojekte stehen die intelligente Vernetzung von Erzeugung und Verbrauch sowie der Einsatz innovativer Netztechnologien und -betriebs-konzepte.

DESIGNETZ ist das Schaufenster für die Modellregion Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Saarland. Hier leben rund 23 Millionen Menschen. Die Länder bilden "im Kleinen" alle wesentlichen energiewirtschaftlichen Herausforderungen ab, die es im Rahmen der Energiewende vorzudenken gilt: Von der Versorgung stark industrialisierter und dicht besiedelter Räume im Ruhrgebiet, über ländliche Regionen mit heute schon hoher Erneuerbaren-Einspeisung wie die Eifel bis hin zu Landstrichen wie dem Saarland, wo sich Energiebedarf und -erzeugung regional gut ausgleichen lassen. Es ist damit eines der bisher umfassendsten Energiewendeprojekte. Aus rund 30 einzelnen Bausteinen wie smarten Verteilnetzen, Energiespeichern oder digitalen Steuerungen soll bis 2021 ein innovatives Gesamtkonzept gebildet werden. Das gesamte Projektvolumen beläuft sich auf 66 Millionen Euro, 30 Millionen Euro Fördergelder steuert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Förderprogramms SINTEG bei.

Die Energieagentur Rheinland-Pfalz unterstützt als kompetenter Dienstleister Kommunen und ihre Bürger sowie Unternehmen in Rheinland-Pfalz bei der Umsetzung von Aktivitäten zur Energiewende und zum Klimaschutz. Sie wurde 2012 als Einrichtung des Landes gegründet und informiert unabhängig, produkt- sowie anbieterneutral.

Fachlicher Kontakt:

Energieagentur Rheinland-Pfalz GmbH

Anja Folz / Abteilungsleiterin Regenerative Energieversorgungssysteme

Telefon: 0631 / 34371 - 150, E-Mail: anja.folz@energieagentur.rlp.de

Energieagentur Rheinland-Pfalz GmbH
Dagmar Schneider
Trippstadter Straße 122 - 67663 Kaiserslautern
Tel.: 0631 / 34371 - 158
dagmar.schneider@energieagentur.rlp.de

Die Energieagentur Rheinland-Pfalz im Internet:
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