UdZ 1-2017

29 UdZ – Unternehmen der Zukunft 1/2017 FIR-Forschungsprojekte FlAixEnergy: Innovative Energiedienstleistungen im Kontext der Energieflexibilität Entwicklung einer Roadmap innovativer Energiedienstleistungen und Startschuss für die Studie "Energieflexibilität am Standort Deutschland 2017" Energieflexibilität stellt eine mögliche Lösung dar, umdie Herausforderungen der steigenden Volatilität in den Versorgungsnetzen in Deutschland zu beherrschen. Die Bundesregierung gibt den Weg vor: Die Energieversorgung Deutschlands wird in Zukunft verstärkt bis ganzheitlich durch erneuerbaren Energien gedeckt werden. Heute gibt es jedoch wenige innovative Energiedienstleistungen, die dieses Ziel verfolgen und die beschriebene Herausforderung in Zukunft beherrschbar machen. Im Projekt "FlAixEnergy" wird eine Roadmap innovativer Energiedienstleistungen entwickelt. Diese zeigt auf, welche smarten Services derzeit im Markt fehlen und in Zukunft erforderlich werden. Das Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Volatilität erneuerbarer Energien als Komplexitätstreiber im deutschen Stromnetz Der Hochlohnstandor t Deutschland muss in Zukunf t die Herausforderung bewälti- gen, für alle Stromverbraucher eine hin- reichende Versorgungssicherheit zu ge - währleisten [1]. Mit der Entscheidung, die Kernenergie über das Jahr 2022 hinaus nicht mehr aktiv zu verfolgen, stieg der Ausbau erneuerbarer Energieerzeugungsanlagen drastisch an. Zwischen 2010 und 2016 ist der Anteil erneuerbarer Energien an der gesam- ten Energieerzeugungsmenge um mehr als 100 Prozent gestiegen [2]. Der zunehmende Energieverbrauch von Deutschland korreliert stark mit dem steigenden Anteil erneuerbarer Energien [2]. Dies ist nicht zuletzt auf das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) zurück- zuführen, welches das Vorrangprinzip zum Einspeisen von erneuerbaren Energien formu- liert. Daraus folgt, dass die Volatilität, welche nicht regelbare erneuerbare Energien verursa- chen, imStromversorgungsnetz stetig zunimmt. Dies führt zu einemdrastischen Anstieg diverser Kosten wie z. B. der EEG-Umlage, die seit 2010 um 236 Prozent gestiegen ist [3]. Wird die installierte Leistung zur Erzeugung von elektrischer Energie – nachfolgend als Strom bezeichnet – betrachtet, wird ein weiteres Phänomen offenbar: Die installierte Leistung aller erneuerbaren Energien übersteigt schon heute den Bedarf an täglicher Spitzenleistung. Insgesamt betrug die gesamte elektrische Leistungskapazität in Deutschland im Jahr 2016 195 Gigawatt [4]. Neben der starken Volatilität im Stromnetz kann also zusätzlich eine starke Überdimensionierung der installierten Leistung festgestellt werden [1]. Dies wird durch den Mechanismus der Versorgungssicherheit, der Regelenergie, noch zusätzlich verstärkt. Die Versorgungssicherheit wird durch aufwendige, regelbare Kraftwerkskapazitäten gewährleistet. Dies bewirkt eine enorme Leistungsredundanz auf der Stromerzeugerseite. Allerdings lehnt die Bundesregierung einen Kapazitätsmarkt ab [2], welcher ein potenzielles Finanzierungsmodell für den Ausgleichsmechanismus Regelenergie da r s t e l l en könn t e . A l t e r na t i v we r den Besitzern von regelbaren Stromkapazitäten Bereitschaftsvergütungen ausgezahlt, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Eine Möglichkeit, die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, sind innovative Energiedienstleistungen im Rahmen von Energieflexibilität Angesichts der skizzierten Herausforderungen ist fraglich, ob das anvisierte Ziel, bis 2050 den Bruttostromverbrauch mit mindestens 80 Prozent erneuerbaren Energien zu bedienen, erreicht wird [2]. Hier kann die Nutzung von Energieflexibilität auf Verbraucherseite (bzw. Unternehmens-/Endkundenseite) einen wesent- lichen Beitrag leisten. Energieflexibilität ist aus drei verschiedenen Dimensionen zu betrachten: erstens aus Sicht der Verbraucherflexibilität, die durch die Anpassung der Nutzung von Verbrauchern realisiert wer- den kann. Ebenfalls ist die direkte Teilnahme von Verbrauchern am Regelenergiemarkt vorstellbar. Dieses Konzept wird als Demand- Response bezeichnet, welches durch ein spon- tanes Abschalten von Verbrauchern zu Erlösen am Regelenergiemarkt führen kann. Zweitens ist hier die Erzeugungsflexibilität zu nen- nen, die durch eine Direktvermarktung von erzeugten Strommengen aus unternehme- rischen Energieerzeugungsanlagen an der Strombörse realisiert werden kann. Alternativ ist die direkte Teilnahme am Regelenergiemarkt im Rahmen eines virtuellen Kraftwerks mög- lich. Dabei werden dezentrale, regelbare Energieerzeugungseinheiten zu einemKraftwerk zusammengeschlossen und erzielen Erlöse am Regelenergiemarkt. Drittens spielt die Speicher flexibilität eine Rolle, die durch Speicherung und bedarfsgerechten Abruf von Energie beispielsweise direkt im Unternehmen Projekttitel FlAixEnergy Projekt-/Forschungsträger BMWi; PtJ Förderkennzeichen 0325819A Projektpartner Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V.; DFA Demonstrationsfabrik AachenGmbH; PSI Automotive&Industry GmbH;QSCAG; StreetScooterGmbH; PHOENIXCONTACT DeutschlandGmbH; Center für FEN; PSI Energy MarketsGmbH; DTGGmbH Development&Technology Ansprechpartner Dipl.-Wirt.-Ing. Jens Adema Internet flaixenergy.de