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EnerPrax: Speichertechnologien im Effizienztest

Die Energiewende birgt zahlreiche Herausforderungen für die zukünftige Energieversorgung. Eine davon ist die Sicherstellung der Netzstabilität, denn die Einbindung Erneuerbarer Energien (EE) führt zu schwankenden Belastungen – insbesondere dann, wenn die Stromproduktion höher ist als der Bedarf. Speichertechnologien können hier Abhilfe schaffen. Sie nehmen Stromüberschüsse auf, speichern diese für eine spätere Nutzung und entlasten so das Stromnetz. Um die Nutzung voranzutreiben und EE-Anlagenbetreibern eine Hilfestellung zu bieten, forscht die FH Münster im Projekt EnerPrax gemeinsam mit der Gemeinde Saerbeck daran, welche Kombination der Speichermöglichkeiten für verschiedene Bedarfe und Erzeugungsmengen optimal ist.

In Zeiten, in denen EE-Anlagen mehr Strom produzieren als benötigt wird, greift das Einspeisemanagement der Netzbetreiber und fährt Anlagen entsprechend herunter. Damit wird die Netzstabilität gesichert. Um das Aussetzen der Stromproduktion zu vermeiden, muss der Überschussstrom vorübergehend gespeichert werden. Dies ermöglichen sowohl Batteriespeicher als auch andere Power-to-X-Verfahren. Die FH Münster betrachtet diese Technologien im Projekt EnerPrax umfassend und erforscht, welche Kombination der Speichertechnologien sich für unterschiedliche individuelle Szenarien anbietet. Dafür arbeiten die Forscher im Praxistest mit der Gemeinde Saerbeck zusammen. In dem hier errichteten Bioenergiepark wird mit den eigenen regenerativen Erzeugungsanlagen (Wind, Photovoltaik und Biogas) mehr als doppelt so viel Strom erzeugt, wie die Gemeinde benötigt. Eine reale Energieautarkie ist jedoch aufgrund der schwer zu prognostizierenden Erträge aus den Anlagen und dem Fehlen von Steuerungs- und Speichertechnologien nicht realisierbar. Anhand der Daten des Bioenergieparks wird daher beispielhaft erforscht, wie eine sinnvolle Kombination von Speichermedien die Eigenverbrauchsrate erhöhen kann.

Fortschrittsmotor Klimaschutz:

  • Lösung für eine erhöhte Stromnetz- und Systemstabilität
  • Möglichkeit zur Reduzierung des Stromtrassenausbaus
  • Gleichzeitige Betrachtung verschiedener Speicher- und weitererPtX-Lösungen
  • Entwicklung einer innovativen Software

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Foto: FH Münster

Luftbild des Bioenergieparks in Saerbeck.



Ermittlung optimaler Speicher-Kombinationen

Im ersten Schritt des Projektes wurden die am Markt befindlichen Speichertechnologien mit den jeweiligen Installations- und Leistungsdaten in einer Machbarkeitsstudie erfasst. Mit der Eingabe des Erzeugungs- und Lastprofils der Gemeinde Saerbeck wurde im Anschluss eine Simulation durchgeführt, mit der die optimale Speicherkombination für verschiedene Szenarien ermittelt werden kann. Die Installation einer Demonstrationsanlage im Park mit eben diesen Technologien ermöglicht nun die Überprüfung der Wirksamkeit dieser Kombination. Mit den hier gewonnenen Erfahrungen soll dann eine Großanlage konstruiert werden, die in Zukunft die Stromüberschüsse einspeichern und bei Bedarf wieder zur Verfügung stellen soll.

Mehr Effizienz und Versorgungssicherheit

Mit den Ergebnissen aus der Simulation der Gemeinde Saerbeck sammeln die Projektierer zahlreiche Daten, mit denen eine Software entwickelt wird, die auch anderen EE-Anlagen-Betreibern bei Eingabe ihrer speziellen Erzeugungs- und Lastprofile individuelle Speicherkonzepte berechnet. Das Tool, das frei zugänglich sein wird, soll so auch anderen Regionen und Gemeinden dazu dienen, ihre Energieversorgung zukunftsgerichtet und sicher zu gestalten. Mit dem Einsatz von Speichertechnologien sinkt zudem der Bedarf am Ausbau weiterer kostenintensiver Stromtrassen. Das Projekt stellt demnach nicht nur eine Möglichkeit dar, die Nutzung Erneuerbarer Energien effizienter zu gestalten, sondern auch die Notwendigkeit des Trassenausbaus zu reduzieren.


Foto: FH Münster

„Die Entwicklung von geeigneten Speichertechnologien darf sich nicht nur auf die Speicherung von elektrischer Energie beschränken, sondern muss vielmehr im Gesamtzusammenhang gesehen werden. Die Sektorenkopplung ermöglicht die wirtschaftliche Speicherung und die Wiederverwendung von Energie als Biogas, Wärme, Wasserstoff, Lageenergie, Strom oder in anderer Form.“

Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter, Projektleiter, FH Münster




Partner und Förderer


Partner:
  • FH Münster
  • Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. (GWI)
  • GELSENWASSER AG
  • SaerVE – Saerbecker Ver- und Entsorgungsgesellschaft mbH
  • Gemeinde Saerbeck
Förderer:
  • EFRE NRW