Energiewaben: Grenzüberschreitende Versorgung mit erneuerbarer Energie in der Großregion

Forschende in vier europäischen Ländern haben das Konzept regionaler Energiewaben entwickelt und getestet, mit dem es möglich ist, große Mengen erneuerbarer Energie in die Stromversorgung einzuspeisen. Jede Wabe besteht aus einer Gruppe zahlreicher Solar- und Windkraftanlagen, die sowohl kleine Kooperativen als auch größere Anlagen sowie Energiespeicher wie Batterien, Wärmenetze und Strom-zu-Gas-Anlagen umfassen. Die vier Energiewaben gleichen durch die Nutzung von Speicherkapazitäten innerhalb der Waben und durch den Ausgleich der Überproduktion mit den anderen Waben die Stromerzeugung und den Stromverbrauch aus. Eine Energieleitstelle sorgt für den Gesamtausgleich.

 Weitere Extras

 
A map of the ‘energy cell’ in Trier, Germany, showing the distribution of power production plants. ©Energy Cells GR A map of the ‘energy cell’ in Trier, Germany, showing the distribution of power production plants. ©Energy Cells GR

" Das Konzept der Energiewaben kann der EU helfen, ihre Ziele zur Maximierung des Anteils erneuerbarer Energien zu erreichen, den Verbraucher als Impulsgeber in den Mittelpunkt der Energiewende zu stellen und einen stärkeren grenzüberschreitenden Handel zu fördern. "

Juri Horst, Koordinator Energiewaben GR, IZES gGmbh

Energiewaben GR hat einen technischen Entwurf für seinen Energieaustausch in großem Maßstab und die Speicherverwaltung sowie für eine Energiewabe in jedem der vier teilnehmenden Länder entwickelt. Luxemburg, die deutschen Bundesländer Saarland und Rheinland-Pfalz, Lorraine in Frankreich und Wallonie in Belgien nehmen am Projekt teil.

Auf echten Energieverbrauchsdaten von Verbrauchern und Produktionsdaten von lokalen Wind- und Solarkraftwerken beruhende Simulationen helfen, diese Entwürfe feiner abzustimmen. Dank dieser Forschung findet am Ende des Projekts eine reale Demonstration des Systems statt, mit der eine praktische Lösung angeboten wird, die Regionen unterstützt, an nachhaltigen Energienetzen zusammenzuarbeiten, die den Bedarf der Verbraucher decken.

Reallabor

Zu diesem Zeitpunkt handelt es sich bei Energiewaben um ein „Reallabor“ für Forschung und Demonstration. Zu den acht operativen und elf strategischen Partnern des Projekts zählen regionale Behörden, Energieunternehmen, Solar- und Windenergieerzeuger und Forschungseinrichtungen. Rund 70 private und betriebliche Verbraucher wurden einbezogen und stellten über intelligente Zähler, die durch Projektpartner eingebaut wurden, Daten zu ihrem Energieverbrauch zur Verfügung.

Das langfristige Ziel des Projekts ist ein Stromversorgungssystem, das kostengünstig und zuverlässig ein Gleichgewicht zwischen der sehr variablen Versorgung mit erneuerbaren Energien und der Verbrauchernachfrage schafft. Ein solches System ist wichtig, wenn mehr Verbraucher auf erneuerbare Energien vertrauen und die CO2-Emissionen im Sinne des Klimaschutzes verringert werden sollen.

Als Grundlage für dieses Ziel wurden im Rahmen des Projekts vier „Energiewaben“ in der Großregion geschaffen – jeweils eine in Metz in Lorraine, in der Wallonie in Belgien, in Remich in Luxemburg sowie in Trier in Rheinland-Pfalz. 

Jede Wabe besteht aus einer Gruppe zahlreicher Solar- und Windkraftanlagen, die sowohl kleine Kooperativen als auch größere Anlagen sowie Energiespeicher wie Batterien, Wärmenetze und Strom-zu-Gas-Anlagen umfassen. Die an sonnigen oder windigen Tagen im Überschuss erzeugte Energie wird in der Wabe gespeichert, sodass Reserven für Verbraucher verfügbar sind, sobald die Nachfrage die Produktion übersteigt. Wenn die Speicherkapazität einer einzelnen Wabe knapp wird oder die Energie ausgeht, hat sie Zugriff auf die anderen Waben im System, sodass Verbraucher niemals ohne Strom auskommen müssen.

Eine zentrierte rechnergestützte Leitstelle in Trier nutzt Prognosen zu Energienachfrage und -erzeugung, mit denen sie auf den Energieverbrauch reagieren und die Waben ausgleichen kann. Für die Steuerung von Nachfrage und Produktion umfasst die Systemgestaltung Echtzeitinformationen über die aktuelle Situation im Energiesystem. 

Von der Simulation zur Umsetzung

Diese Energieveränderungen werden momentan auf einem Computer simuliert. Sobald die Systementwicklung ausgereift ist, werden die Ergebnisse Energieunternehmen und anderen Forschenden auf der Website des Projekts zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse können zu politischen und geschäftlichen Entscheidungen zur Ausweitung der Stromnetze für eine bessere Aufnahme erneuerbarer Energien beitragen.

Zum Abschluss des Projekts wird zur Demonstration des Potenzials dieses Systems ein Probelauf gestartet. Sollten Energieunternehmen daraufhin beschließen, das System der Energiewaben in der Region zu kommerzialisieren, können sie auf bereits bestehende Verbindungen zurückgreifen, um das System ins echte Stromnetz zu integrieren.

Begünstigte

„Wir nutzen bereits zu 100 % erneuerbare Energien von unserem lokalen Stromversorger und unseren eigenen Photovoltaik-Paneelen. Wir haben an der Datenerhebung von Energiewaben teilgenommen, um die potenzielle Kapazität des Systems aufzuzeigen und anderen Menschen zu helfen, ihre schmutzige Energie zu ersetzen. Wir wünschen uns, dass andere private Haushalte und kleine Unternehmen eines Tages denselben Zugang zu erneuerbaren Energien haben wie wir.“

 

Olivier Maréchal, Eigentümer, L’Imprimerie de Waimes

 

„Courant d’Air ist unmittelbar an der Entwicklung des Plans des Bürgermeisterkonvents beteiligt, die Energieerzeugung durch Windkraft- und Solaranlagen bis 2030 deutlich auszuweiten. Es ist wichtig, die beste Möglichkeit zur Integration dieser beiden schwankenden Energien in unserer Region genau zu untersuchen. Energiewaben GR hat uns geholfen, ein konkretes Bild für eine mögliche Lösung aufzuzeigen.“

 

Achim Langer, Leiter der Kooperative für Windenergie Courant d’Air

Gesamtinvestition und EU-Mittel

Die Gesamtinvestition für das Projekt „Energiewaben – Regionale Energieversorgung der Großregion“ beläuft sich auf 1 504 779 EUR, an der sich der Europäische Fonds für regionale Entwicklung mit 902 867 EUR im Rahmen des operationellen Programms „Interreg V-A Belgien – Frankreich – Deutschland – Luxemburg (Grande Région/Großregion)“ für den Programmplanungszeitraum 2007-2013 beteiligt. Die Investition fällt unter die Priorität „Umwelt und Ressourceneffizienz“.

Datum des Entwurfs

27/09/2019