E-Auto-Hochlauf: Forschung zu smarter Energiesteuerung

Im Projekt CACTUS fahnden Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft nach Lösungen, um die Energieversorgung von Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen intelligent zu steuern. Ziel ist es, „mehr Spielraum im Bereich erneuerbare Energien, Elektromobilität und Wärmepumpen“ zu gewinnen.

Der Projektname CACTUS steht für „Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme“. Das auf drei Jahre angelegte und vom Bund geförderte Vorhaben untersucht, wie die Energienutzung von Verbraucherinnen und Verbrauchern sowie die Netzauslastung aufeinander abgestimmt werden können – und zwar unter Einsatz von Technologien wie Smart Meter und intelligenter Steuerung von PV-Speichersystemen und Lasten einerseits und unter Verwendung von Instrumenten des Energiemarkts andererseits.

Projektbeteiligte sind unter anderem das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), die Stadtwerke Ulm, die Stadtwerke Schwäbisch-Hall, die Neu-Ulm Netze GmbH, die Technische Hochschule Ulm und die Vivavis AG. Als übergeordnetes Ziel verfolgen die Partner, die Energiewende zu ermöglichen, ohne die Netzstabilität zu gefährden und ohne den zukünftigen Netzausbau abwarten zu müssen.

Carola Krug von der Vivavis AG äußert sich dazu wie folgt: „Die Transformation des Energiesystems stellt alle Beteiligten vor neue Herausforderungen. Mit dem Förderprojekt CACTUS sind wir am Puls der Zeit und suchen heute schon die Lösungen für morgen, um die Netzbetreiber so früh und so gut wie möglich zu unterstützen. In diesem Projekt können wir die Ergebnisse der Forschungspartner mit den Stadtwerken direkt in der praktischen Anwendung erproben und damit weiter verbessern. Dadurch bringt das Projektkonsortium die besten Voraussetzungen mit, um in den kommenden drei Jahren sowohl erfolgreich einen Beitrag zur Forschung zu leisten als auch praxisnahe Lösungen zu entwickeln.“

Das Projekt befasst sich inhaltlich mit einer der größten Herausforderungen im Stromsektor: Durch den starken Zuwachs von Elektroautos und Wärmepumpen wird der Strombedarf in Summe stark zunehmen, jedoch nicht gleichmäßig über den Tag hinweg verteilt sein. „Die Vor-Ort-Versorgung muss deshalb eng mit dem Netz und dem Energiemarkt abgestimmt werden, um Engpässe zu vermeiden. Dies kann beispielsweise über zeitlich flexibles oder gar verzögertes Laden von Elektroautos geschehen oder durch die direkte Nutzung von lokal erzeugtem Strom aus Photovoltaik. Wärmepumpen können auch für einzelne Stunden abgeschaltet werden, ohne dass Wohnungen auskühlen“, skizzieren die Projektteilnehmer.

Hier setzt CACTUS an: Durch gezielte Kommunikation und Visualisierung von Netzengpässen („Connect“) sollen Netzbetreiber in ihrer täglichen Arbeit unterstützt werden („Assist“). Primäres Ziel sei es, Netzengpässe gar nicht erst aufkommen zu lassen und diese bereits im Vorfeld durch Preissignale und Nutzung von flexiblen Verbrauchern aufzulösen („Control“), heißt es. Dazu adaptiert ein Algorithmus Preissignale, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die technischen Grenzen für einen stabilen Netzbetrieb eingehalten und damit Abschaltmaßnahmen vermieden werden – „auch dann, wenn einige Kundenanlagen nicht auf die Preissignale reagieren wollen oder können“, teilen die Projektinitiatoren mit.
zsw-bw.de