Energiewende Strom dezentral erzeugen und nutzen

Redakteur: Rebecca Vogt

Gigantische Stromtrassen sollen künftig in Deutschland den Strom von Nord nach Süd transportieren. Ein Bauvorhaben, das für heftige Diskussionen sorgt. Im Gegensatz dazu steht das Projekt Reg-En-Kibo, in dem an einer regionalen Energieversorgung geforscht wird.

Firmen zum Thema

Das Projekt Reg-En-Kibo erforscht die Verzahnung von verschiedenen Komponenten des Energienetzes.
Das Projekt Reg-En-Kibo erforscht die Verzahnung von verschiedenen Komponenten des Energienetzes.
(Bild: KIT)

Der Ausbau von Stromfernleitungen könnte unnötig werden, wenn es gelingt, Energie nicht nur dezentral zu erzeugen, sondern gleichzeitig auch lokal zu speichern und zu nutzen. Diese Vorstellung erfordert neue Konzepte hinsichtlich der Nutzung, Umwandlung und Speicherung vor Ort in Städten und Gemeinden.

Im Projekt „Regionalisierung der Energieversorgung auf Verteilnetzebene am Modellstandort Kirchheimbolanden“ (Reg-En-Kibo) arbeitet das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit weiteren Partnern an einer intelligenten Netztechnik und -infrastruktur für die regionale Energieversorgung der Zukunft. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Projekt in der Modellstadt Kirchheimbolanden über drei Jahre mit 2,2 Mio. €.

Energieteilsysteme müssen verzahnt werden

„Schlüssel zur Regionalisierung der Stromversorgung und dem wirtschaftlichen Ausgleich von Fluktuationen bei Wind- und Solarstrom ist die lokale Speicherung von Überschüssen“, sagt Mathias Kluwe vom Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme, der die Forschung zu Reg-En-Kibo am KIT koordiniert. „Das kann nur durch eine optimale Systemintegration der verschiedenen Energieteilsysteme geschehen.“

Die Projektteilnehmer arbeiten an der intelligenten Verzahnung und Steuerung von Komponenten wie Windrädern, Solarzellen, Batterien, Power-to-Gas-Anlagen (PtG), Gasspeichern oder Kraftwärmekopplung zu einem nahtlosen Energienetz. Zu diesem Zweck werden das Strom- und das Gasnetz von Kirchheimbolanden modelliert und regelungstechnisch zusammengeführt.

Rund 60 Sensoren liefern Echtzeitdaten

In einem Computermodell wird das Energiesystem der Stadt abgebildet und um virtuelle Komponenten ergänzt. Großbatterien zum Beispiel können Strom für einige Stunden oder wenige Tage zwischenspeichern. Power-to-Gas-Anlagen wandeln elektrische in chemische Energie um, die dann etwa als Methan monatelang im Gasnetz gespeichert werden kann.

Doch stellen sich dabei unter anderem folgende Fragen: Wie groß müssen solche Anlagen sein? Ab welchen Strommengen sind sie wirtschaftlich? Wie viel Energie muss weiterhin aus dem Fernübertragungsnetz entnommen werden? Die laufende Auswertung von Echtzeitdaten aus rund 60 Sensoren im Energienetz soll die Antworten liefern – und so dabei helfen, das Modell zu verbessern, welches als Blaupause für ein ökonomisches und autarkes, regionales Energiesystem dienen könnte.

Ausbau der Stromtrassen wäre hinfällig

Die Stadt Kirchheimbolanden eignet sich laut KIT sehr gut als Modellstandort, da sie über verschiedene Energieinfrastrukturen verfügt. Neben dem gut ausgebauten Strom- und Gasnetz sind zahlreiche Solaranlagen, Blockheizkraftwerke, ein Windpark und ein Gasspeicher vorhanden. Der Stromverbrauch ist repräsentativ zwischen Haushalten, Gewerbe und Industrie aufgeteilt.

Übergeordnetes Ziel des Projekts ist es, die Energieversorgung zu regionalisieren und so den Regelungsausgleich mit dem Fernübertragungsnetz möglichst gering zu halten. Dadurch würde der Ausbau der erneuerbaren Energien nicht mehr den Ausbau von Stromtrassen nach sich ziehen, heißt es vom KIT.

Das Projekt leitet der Energieversorger Erp. Weitere Partner sind neben dem KIT die Fachhochschule Bingen und Viessmann. In einem möglichen Anschlussprojekt sollen die Konzepte von Reg-En-Kibo in die Realität umgesetzt werden.

(ID:44862620)