Effiziente Nutzung erneuerbarer Energien durch regionale ressourcenoptimierte 'intelligente' Versorgungs- und Verbrauchsnetze (Smart Microgrids)

Die im Zuge der Energiewende stattfindende Erhöhung des Anteils der Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien zieht eine Anpassung des gesamten Systems nach sich. Das Ziel des Projekts ist den technischen Anpassungsbedarf und die dadurch entstehenden neuen Möglichkeiten aufzuzeigen und Ihre Auswirkungen auf andere Bereiche anhand von zwei Modellregionen (Landkreis Goslar und Landkreis Mecklenburgische Seenplatte) zu prüfen.

Im Rahmen des Projekts wird das Konzept des Smart Microgrids (s. Abb. 1) zur Einbindung unterschiedlicher Typen von EE-Anlagen weiterentwickelt und es werden praxisbezogen modellhafte Lösungen für unterschiedliche energietechnische und -wirtschaftliche Bedingungen unter Einbeziehung der relevanten gesellschaftlichen Akteure erarbeitet.

Die übergeordneten Ziele im Verbundprojekt sind:

• Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung
• Effiziente Nutzung und Einbindung der aus erneuerbaren Energien erzeugten elektrischen Energie
• Förderung der sozialen Akzeptanz der Nutzung erneuerbarer Energien

Ein Smart Microgrid ist hierbei eine theoretisch unabhängige Netzzelle, die Normalbetrieb in Kopplung an das überlagerte Netz betrieben wird. Da eine Umstellung des Energiesystems auf eine solche Struktur mit einer Vielzahl von solchen Netzzellen eine große Auswirkung auf das bereits bestehende System hat, soll die Umsetzung hinsichtlich der folgenden 6 Aspekte untersucht werden:

• technische
• ökonomische
• finanzwirtschaftliche
• soziale
• ökologische
• praktische
• ökonomisch-technische

Im Projekt liegt die Untersuchung der technischen Aspekte für die Arbeiten am Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme im Vordergrund. Hierfür ist insbesondere die Entwicklung eines neuen Konzepts für ein Energiesystem mit hohem Anteil regenerativer Energien, welches das Verhalten bestehender Kraftwerke nachbildet (bedarfsgerechte und versorgungssichere Bereitstellung von elektrischer Energie und Systemdienstleistungen) und darüber hinaus die Speicherung von elektrischer Energie ermöglicht, die in zukünftigen Energiesystemen eine zunehmende Bedeutung bekommen das Ziel der energiesystemtechnischen Untersuchungen. Mit diesen technischen Konzepten werden Möglichkeiten zur Integration eines großen Anteils regenerativ erzeugter elektrischer Energie in das Energiesystem bei gleichzeitiger Reduktion der bisher im Energiesystem vorhandenen Großkraftwerke (unter anderem durch Abschaltung der Kernkraftwerke), die bisher die Systemsicherheit gewährleistet haben, aufgezeigt. Durch die Betrachtung der Modellregionen werden die Untersuchungen einerseits sehr konkret auf die in der Realität zu berücksichtigenden technischen, wirtschaftlichen und sozialen Randbedingungen eingehen. Andererseits stellen diese Modellregionen einen typischen Anwendungsfall für den ländlichen Raum dar, was eine Übertragung der Ergebnisse und insbesondere der Methoden zur Konzepterstellung auf andere Regionen zulässt. Diese Übertragbarkeit der Ergebnisse ist insbesondere vor dem Hintergrund wichtig, dass zur Umsetzung der Energiewende durch die Integration eines hohes Anteils regenerativ erzeugter Energie die Vernetzung einer Vielzahlt 'intelligenter' Versorgungs- und Verbrauchnetze (Smart Microgrids) erforderlich sein wird. Es werden dabei technische Konzepte aufgezeigt, die als Eingangsgrößen der wirtschaftlichen und sozialen (Akzeptanz) Untersuchungen dienen. Die technischen Arbeiten gliedern sich in folgende Gebiete:

• Konzeption des dezentralen Energiesystems für den Netzparallelbetrieb und Anpassung des technischen Konzepts auf Grundlage der transdisziplinären Untersuchunge
• Einbeziehung von Speichersystemen das Konzept des dezentralen Energiesystems
• Ermittlung der technischen Möglichkeiten zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen mit diesem dezentralen Energiesystem
• Konzeption des dezentralen Energiesystems für den Inselnetzbetrieb
• Begleitung der Einleitung der technischen Umsetzung durch die Partnerunternehmen in den Modellregionen

vom 01.06.2013 bis 31.05.2016

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

03EK3524B

ECOLOG-Institut für sozial-ökologische Forschung und Bildung gGmbH
Hochschule Neubrandenburg (Fachgebiet Agrarpolitik, Volkswirtschaftslehre, Umweltpolitik, Fachgebiet Landwirtschaftliche Betriebslehre)
Leuphana Universität Lüneburg, Professur für Finanzierung und Finanzwirtschaft Stadtwerke Neustrelitz GmbH
Landeszentrum für erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern e.V Goslar mit Energie e.V.
Volkswind Immenrode GmbH

Technische Universität Clausthal
Institut für Elektrische Energietechnik
Leibnizstr. 28
38678 Clausthal-Zellerfeld
Germany
Telefon: +49-5323-72-2299
Fax: +49-5323-72-2104