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Experteninterview

Intelligent virtuell vernetzt

Ralf Kortner, Leiter Microgrid Solutions, und Dr. Bernd Koch, Leiter Dezentrale Energiesysteme Deutschland von der Siemens AG

"Man muss zwischen technischen und regulatorischen Herausforderungen unterscheiden". Sieben Fragen zu virtuellen Kraftwerken an Dr. Bernd Koch, Leiter Dezentrale Energiesysteme Deutschland und Ralf Korntner, Leiter Microgrid Solutions, von der Siemens AG.


Herr Korntner, was verstehen Sie unter einem virtuellen Kraftwerk und welche Vorteile bietet es?

Virtuelle Kraftwerke vernetzen und optimieren dezentrale Erzeuger sowie intelligente Gebäude und ganze Infrastrukturen, die in Microgrids verknüpft sind. Das heißt, sie bündeln Software-technisch die Energie aus den dezentralen Stromerzeugungsanlagen und Microgrids und behandeln sie wie ein großes Kraftwerk. So können Energieversorgungsunternehmen zum Beispiel eine schwankende Einspeisung ausgleichen und Strom zuverlässig zur Verfügung stellen. Überwacht und gesteuert über ein Dezentrales Energie-Management-System, werden virtuelle Kraftwerke oft gemeinsam mit Demand Response betrieben, also der flexiblen Zu- oder Abschaltung von Lasten.

 

Herr Koch, welche Arten von Erzeugungsanlagen lassen sich prinzipiell verschalten?

Jegliche Art der dezentralen Energieerzeugung, Energiespeicher sowie intelligent gesteuerte Gebäude und Infrastrukturen. Dazu zählen zum Beispiel Biosgasanlagen, Blockheizkraftwerke, Photovoltaikanlagen, Wasserkraftwerke und Windenergieanlagen. Aber auch ganze Gebäude, Quartiere oder Infrastrukturen, wie zum Beispiel die Ladeinfrastruktur für Elektromobilität. Im Zuge der Sektorenkopplung können über virtuelle Kraftwerke zum Beispiel thermische oder Power-to-X-Anlagen einbezogen und optimiert werden.

 

Welche Lösungen bietet Siemens für virtuelle Kraftwerke an?

Siemens bietet seinen Kunden ein umfassendes Portfolio für virtuelle Kraftwerke: Angefangen bei der Beratung und Konzepterstellung anhand von Studien, über Lösungen für die Erzeugung von Strom, Wärme und Kälte sowie Energiespeicher bis hin zu kommunikationsfähigen Geräten und Software für ein intelligentes und automatisiertes Energie-, Netz- und Gebäudemanagement. Mit seinem Ökosystem für Elektromobilität stellt Siemens zudem Lösungen für eine sichere und zuverlässige Ladeinfrastruktur zur Verfügung. Durch die Anbindung an Internet of Things-Platformen, wie MindSphere, das cloudbasierte, offene Betriebssystem von Siemens, werden erweiterte Analysen auf Basis verschiedenster Applikationen möglich. Zum Beispiel kann damit ein digitaler Zwilling des Systems erstellt und so verschiedene Szenarien simuliert werden. Siemens bietet also sowohl einzelne Produkte, als auch Komplettlösungen und Modelle, wie „Energy as a Service“ gekoppelt mit verschiedenen Finanzierungsmodellen an.

 

Worin sehen Sie die besondere Herausforderung bei der Vernetzung und beim Betrieb virtueller Kraftwerke?

Bei der Vernetzung und dem Betrieb virtueller Kraftwerke muss man zwischen technischen und regulatorischen Herausforderungen unterscheiden. Technisch gesehen spielt die Konnektivität der eingesetzten Technologien eine entscheidende Rolle. Das setzt zum einen eine hohe Geschwindigkeit in der Datenübertragung voraus, zum anderen bedeutet das steigende Anforderungen in puncto Datensicherheit. Denn mit zunehmender Digitalisierung müssen umfassende Sicherheitskonzepte zum Einsatz kommen, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Es bedarf außerdem eines tiefen Verständnisses der regulatorischen Anforderungen, die je nach Land und Region stark variieren können. Dieses Umfeld ist sehr dynamisch und kann sich schnell ändern.

 

Herr Korntner, wer sind die Kunden für virtuelle Kraftwerke?

Was mit der Bündelung von dezentralen Erzeugern begonnen hat, eröffnet heute neue Optionen bei Demand Response, Microgrids beziehungsweise der Stadt- und Quartiersoptimierung sowie bei Flexibilität durch die Entwicklung zu Industrie 4.0. Kunden werden daher neben Verteilnetzbetreibern und Aggregatoren in Zukunft auch immer mehr aus dem Bereich Industrie und Real Estate kommen. Noch handelt es sich meist um Early Adopter. Wir sehen hier jedoch einen starken Trend. Ein solcher Early Adopter ist beispielsweise der als Microgrid konzipierte finnische Shoppingcenter Sello. Neben CO2-Einsparungen von über 280 Tonnen pro Jahr erwirtschaftet er durch die aktive Teilnahme am lokalen Energiemarkt mit Hilfe von Demand Response 480.000 Euro Profit jährlich.

 

Inwiefern unterscheiden sich die Märkte für virtuelle Kraftwerke in Europa?

Es lassen sich im Wesentlichen vier Märkte unterscheiden. Der klassische Markt für virtuelle Kraftwerke in Europa besteht aus der Aggregation dezentraler Anlagen im Verteilnetz zur Regelenergievermarktung, zum Energiehandel sowie für eine Verknüpfung und Optimierung der Sektoren Strom, Wärme und Gas. Es gibt aber immer mehr Piloten, die sich mit dem Thema Demand Response zur Netzstabilisierung befassen – also der flexiblen Zu- oder Abschaltung von Lasten auf Grund vereinbarter Nutzungsparameter durch den Verteilnetzbetreiber oder wirtschaftlicher Anreize.

 

Und die anderen beiden Märkte?

Ein Markt, der künftig eine immer wichtigere Rolle spielen wird, ergibt sich aus Microgrids, zum Beispiel im Rahmen von Stadt- beziehungsweise Quartiersopimierung. Hier können Lastprofile gemessen und Vorhersagen zur Steuerung des Smart Grids gemacht werden. Und nicht zuletzt werden virtuelle Kraftwerke künftig auch Einzug in den sich schnell entwickelnden Markt der Industrie 4.0 erhalten. Ziel ist es, die Energieeffizienz der Anlage zu erhöhen, indem Spitzenlasten reduziert werden. Durch die Vermarktung überschüssiger Flexibilitätsreserven können außerdem zusätzliche Einnahmen generiert werden.