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Stadtwerke tüfteln an der Zukunft der Energiewende
Stromerzeugung , Flexibilitätsmanagement , Umwelt- und Klimaschutz 01.11.2019

Stadtwerke tüfteln an der Zukunft der Energiewende

Dieser Artikel wurde ursprünglich im März 2019 veröffentlicht. Im November 2019 haben wir ihn für Sie mit neuen Inhalten aktualisiert.

Geht die Energiewende in Deutschland so weiter, ist eines ganz klar: Die dezentrale Stromerzeugung aus Wind, Sonne und Biomasse nimmt immer mehr zu. 2018 kam erstmals über 40 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Quellen. Das führt zu neuen Herausforderungen. Die fluktuierenden Mengen an Ökostrom müssen gemanagt werden. Hinzu kommt noch, dass mit dem Ausstieg aus der Kernkraft und dem Auslaufen der Kohleverstromung zusätzlich gesicherte Kapazitäten aus dem Markt gehen. Doch es gibt eine Lösung, und die heißt: Flexibilität. Und sie ist eine Chance für Stadtwerke.

Flexibilitätsoptionen spielen eine zunehmend wichtige Rolle. Dies gilt vor allem, wenn der geplante Netzausbau wie bisher nur schleppend vorangeht. Dabei sind verschiedene technische Lösungen und konzeptionelle Geschäftsmodelle vorstellbar, allerdings ist die Umsetzbarkeit oftmals stark von den Gegebenheiten vor Ort abhängig. Denn auch das steht fest: Das eine erfolgversprechende Geschäftsmodell gibt es (noch) nicht. 

Stadtwerke und Trianel engagieren sich in Speicherprojekten

Um sich ergebende Projekte rechtzeitig zu erkennen und umzusetzen und den Anschluss nicht zu verlieren, raten wir von Trianel allen Stadtwerken, sich jetzt schon auf den Weg zu machen. So könnten Stadtwerke am Flexibilitätsaufbau partizipieren und in der Folge davon profitieren. 

Dabei stehen drei große Bereiche als Flexibilitätsoptionen im Vordergrund. Zum einen ist das die Stromspeicherung in Großbatterien; Ziel ist die Verschiebung von Last und Erzeugung im Stundenbereich. Ein zweiter Bereich ist Power-to-gas. Hier lässt sich vor allem umgewandelter Windstrom in Form von Wasserstoff oder Biomethan über einen längeren Zeitraum speichern und als Medium für den Sektor Mobilität, z.B. im ÖPNV und bei Flotten, und im Sektor Wärme, z.B. für Privatkunden über das Erdgasnetz, zur Verfügung stellen. Gerade in der Sektorenkopplung besteht Nachholbedarf, spielt sich doch die Energiewende bisher überwiegend im Stromsektor ab, während Wärmemarkt sowie Mobilität hintenanstehen.

Als dritte Komponente kommen Power-to-heat bzw. die Power-to-KWK ins Spiel. So können Erzeugungsspitzen beim Strom abgefangen, geglättet und die gewonnene Wärme flexibel dem Markt zugeführt werden.

Erste Projekte sind in der Mache

Konkrete erste Projektideen wurden bereits mit den Stadtwerken entwickelt, so z.B. die Konzeption eines Power-to-gas-Projekts am Trianel Gasspeicher in Epe (Niedersachsen). Beteiligt sind die Partner auch am Projekt des Bundeswirtschaftsministeriums mit dem Namen „ZO.RRO – Zero Cross Carbon Energy System", das am 01.04. dieses Jahres starten wird. Die Bewertung von Flexibilitätsoptionen in und mit der Industrie wird hier untersucht. Ein weiteres Projekt ist die Initiative „Netzflex“ der Deutschen Energieagentur (Dena). Dabei steht die netzdienliche Nutzung von Flexibilitätsoptionen im Mittelpunkt. 

Power-to-gas, Power-to-heat, Batteriespeicher, Lastmanagement, aber auch weitere Möglichkeiten der Sektorenkopplung sind die geeigneten Flexibilitätsoptionen, die aktiv zur Gestaltung eines stabilen Energiesystems beitragen. Zwar sind aktuell die meisten Flexibilitätsoptionen (noch) nicht wirtschaftlich, doch ist davon auszugehen, dass sich die regulatorischen und marktlichen Rahmenbedingungen zeitnah so entwickeln, dass sie wirtschaftlich attraktiver werden.

Flexibilitätsmanagement gemeinsam angehen

Als Konsequenz aus den aktuellen Entwicklungen haben wir unter dem Namen „FlexStore“ ein starkes Netzwerk geschaffen, um potentielle Geschäftsmodelle auf allen Ebenen und Sektoren im Bereich der Flexibilisierung zu betrachten. 

Ihr Ansprechpartner

Dr. Matthias Leuthold, Leiter Netzwerk FlexStore Trianel GmbH

Dr. Matthias Leuthold

ist ein ausgesprochener Experte für den Bau und die Projektentwicklung von Batteriegroßspeichern und leitet bei Trianel das Netzwerk FlexStore. Er war in seiner letzten Tätigkeit als Head of Energy Storage für RES Deutschland tätig und bringt aus seiner Funktion als Abteilungsleiter bei der RWTH Aachen am Lehrstuhl für Speichersystemtechnik und Systemanalyse Erfahrungen mit wissenschaftlichen Verbundprojekten im Bereich Flexibilisierung mit.

Flexibilisierung von Energiesystemen – Trianel

Mehr zu FlexStore erfahren

Im Netzwerk FlexStore bauen Stadtwerke Wissen zu Flexibilisierung und Sektorkopplung auf und setzen Pilotprojekte um.

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Glossar


Batteriespeicher

Ein großer Akkumulator, der zur Zwischenspeicherung von Strom verwendet wird. Im Unterschied zu den Power-to-x-Technologien wird hier Strom ein- und wieder ausgespeichert und es findet keine Sektorenkopplung statt.


BMWi-Projekt ZO.RRO

Ein Forschungsprojekt zur Identifizierung und Bewertung von Flexibilitätsoptionen in Industrie- und Gewerbebetrieben mit dem Ziel der Entwicklung von wirtschaftlich tragfähigen Modellen zur Bereitstellung von Flexibilität.


dena-Initiative Netzflex

Die Initiative Netzflex verfolgt das Ziel, das Thema Flexibilisierung der Stromnetze aktiv auf die Agenda der Politik und der Regulierungsbehörde zu setzen. Hierfür hat die dena gemeinsam mit Stakeholdern ein Positionspapier verfasst und entwickelt im weiteren Verlauf einen Katalog für regulatorische Sofortmaßnahmen, um den Mehrwert netzdienlicher Flexibilität für die Energiewende nutzbar zu machen. siehe auch: https://www.dena.de/themen-projekte/projekte/energiesysteme/initiative-netzflex/


Power-to-heat

Umwandlung von Strom in nutzbare Wärme. Der Wärmeträger kann dabei unterschiedlicher Natur sein, beispielsweise Wasser oder Dampf, Steine oder Chemikalien.


Power-to-gas

Die Umwandlung von Strom in Wasserstoff über die Elektrolyse, ggf. mit anschließender Aufbereitung zu Methan, das unbegrenzt in das Erdgasnetz eingespeist werden kann.


Power-to-x

Ein Teil der Sektorenkopplung, bei dem es um verschiedene Nutzungsoptionen von Strom außerhalb des Stromsektors geht. Dies umfasst beispielsweise die Nutzung als Wärme (Power-to-heat) sowie die Umwandlung in Gase (Power-to-gas) oder in flüssige Treibstoffe (Power-to-liquids).


Sektorkopplung

Überbrückung der Grenzen der klassischen Sektoren der Energienutzung Strom, Mobilität und Wärme sowie deren gemeinsame Planung und Umsetzung.


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