24.05.2002, 17:34 Uhr

Virtuelle Kraftwerke verbessern die Netzqualität

Erneuerbare Energien und der Trend zu kleinen Kraftwerken sorgen für eine Dezentralisierung der deutschen Stromerzeugung. Dies soll die Stromversorgung nicht verschlechtern. Daher sucht die Branche nach neuen technischen Lösungen.

Neue Informationstechniken sind nötig, um langfristig die Stromqualität zu sichern. Bereits seit Jahren bereitet die zunehmende Zahl von Windkraftanlagen den Netz- und Kraftwerksbetreibern Kopfzerbrechen. Jetzt zeichnet sich mit der Entwicklung von Brennstoffzellenkraftwerken, die in etwa drei Jahren in größeren Stückzahlen auf den Markt kommen könnten, eine neue Situation ab. Denn diese können aktiv zur Gestaltung der Stromproduktion eingesetzt werden.
Nach Einschätzung von RWE-Vorstand Manfred Remmel wird sich der Anteil dezentraler Stromerzeugungsanlagen von derzeit rund 15 % bis zum Jahr 2015 auf 30 % verdoppeln. Brennstoffzellen könnten daran mit einem Drittel beteiligt sein. Dies entspräche einem Gesamtanteil von 10 % an der Stromerzeugung in Deutschland.
Den Energieversorgern ist daran gelegen, ihren Kunden die Brennstoffzellenkraftwerke (meist mit elektrischen Leistungen von 1 kW bis 5 kW) per Contracting in den Keller zu stellen. Dann kommen die Vorteile dieser neuen Entwicklung auch voll zum Tragen. Denn ein aus tausenden kleiner Brennstoffzellenanlagen gebildetes virtuelles Kraftwerk kann, wenn es vom Energieversorger betrieben und gesteuert wird, sogar zur Substitution von Trafostellen, zur Kompensation von Blindleistung oder Spitzenlastmanagement beitragen und die Netzqualität verbessern.
„Virtuelle Kraftwerke garantieren gegenüber Einzelanlagen eine höhere Effizienz und Versorgungssicherheit“, meldet der Informationsdienst Bine. In einem vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geförderten Forschungsvorhaben untersuchte das Institut für Solare Energieversorgungstechnik (Iset), Kassel, wie mit modularer Systemtechnik dezentrale Strominseln wirtschaftlich vernetzt werden können. Dazu wurden schon erste Produkte entwickelt, wie String-Wechselrichter oder Batteriestromrichter. Eine modulare Systemtechnik nach dem „plug-and-play“-Prinzip könne entscheidend zur Durchdringung traditioneller Energienetze mit regenerativen Energieträgern beitragen, heißt es. Kommunikation sei eine Schlüsselfunktion, doch fehle es noch an einheitlichen Standards der Energie- und Informationsübertragung.
Das BMWi fördert ebenso das Leitprojekt „Edison“ (Energieverteilungsnetze mit dezentralen innovativen Energiewandler-, Speicher- und Kommunikations-Systemen), in dessen Rahmen der Energieversorger EnBW derzeit die Inbetriebnahme einer 250-kW-Brennstoffzellenanlage von Alstom Ballard im Thermalbad Mingolsheim vorbereitet. Die Anlage soll parallel mit zwei herkömmlichen Blockheizkraftwerken betrieben und dieser Verbund durch ein Energiemanagementsystem optimiert werden.
Entwicklung und Aufbau eines virtuellen Kraftwerkes ist auch das Ziel eines EU-Projektes mit 52 Brennstoffzellenkraftwerken von Vaillant. Unterstützt wird der Heiztechnikhersteller dabei u.?a. von Ruhrgas, EWE und E.on Energie. EWE hat darüber hinaus ein eigenes Projekt gestartet, bei dem über 300 Brennstoffzellenkraftwerke von Sulzer Hexis und Vaillant bei Kunden installiert und so unter realen Einsatzbedingungen getestet werden. Die kleinen Kraftwerke sollen an ein dezentrales Energiemanagementsystem (DEMS) des Energieversorgers angeschlossen werden. Damit können dezentrale Stromerzeuger – außer Brennstoffzellenkraftwerke auch Windkraft-, Photovoltaik- oder Biomasseanlagen – gesteuert und überwacht werden.
Das von EWE und Siemens entwickelte System koordiniert die dezentralen Erzeuger mit Stromverbrauchern (Gewerbe, Stromheizung) und dem Strombezug aus dem übergeordneten Versorgungsnetz und sorgt so für ein optimiertes Lastmanagement. Um die Stromproduktion der Brennstoffzellen dem momentanen Marktbedarf anzupassen, braucht man Zugriff auf die Anlage. Dafür sieht man noch Bedarf an offenen Kommunikationsschnittstellen. Als Kommunikationswege böten sich Telefonnetze oder das Stromnetz selber an.
Im neuen EU-Forschungsprojekt „Dispower“ gehen europaweit 37 Partner aus Forschung, Industrie (wie Alstom, SMA oder Kirsch) und Energieversorgung (wie MVV oder EdF) dem gleichen Thema nach. Projektleiter Prof. Dr. Jürgen Schmid (Iset-Vorstandsvorsitzender) sieht jedenfalls eine Chance, zu einer grundlegend neuen Qualität in der Energieversorgung zu kommen. „Die neuen Techniken in der Stromerzeugung und Verarbeitung, wie die Leistungselektronik, werden das Netz zudem ökonomischer und zuverlässiger machen.“
Das Netz, das bisher einer Einbahnstraße gleicht, werde zu einem Energiemarkt, auf dem bisherige Abnehmer auch zu Anbietern und bisherige Produzenten auch zu Nachfragenden werden können, so Schmid. Eines Tages könnte es gar möglich sein, Hausgeräte mit einem Rechen- und Kommunikationssystem auszustatten. „Wenn der Kühlschrank besser isoliert wird, kann er noch längere Zeiten gut gekühlt zwischen dem Anlaufen des Kompressors überbrücken. Über ein Informationsnetz kann der Kühlschrank, z.?B. über Powerline, den aktuellen Strompreis abfragen und mit seiner Kältereserve vergleichen, um im richtigen Moment zu einem attraktiven Preis – wenn viel Strom angeboten, aber wenig nachgefragt wird – Energie einzukaufen, in Kälte zu verwandeln und zu speichern.“ ROBERT DONNERBAUER

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