Feldtest: Smart Grids sparen Gewerbe Geld

Mit einem Feldtest hat das Projekt „lokSMART Jetzt“ gezeigt: Smart Grids sparen dem Gewerbe Geld. Das teilte das durch das Bundeswirtschaftsministerium im Rahmen des Technologieprogramms IKT für Elektromobilität geförderte Projekt mit. In einem Feldtest sollten drei Unternehmen zeigen, dass sich auch bei gewerblichen Anwendungen lokale Smart Grids effizient und kostensparend betreiben lassen. Dabei sollte es keine Einschränkungen bei Arbeitsabläufen oder Reichweiten der Elektrofahrzeuge geben.

Teilnehmer waren das Planungsbüro Koenzen, „Ihr Bäcker Schüren“ aus Hilden und die Eventgastronomie „VillaMedia“ aus Wuppertal. Neben den Anwendungspartnern haben sich außerdem die Hochschule Osnabrück, die Westsächsische Hochschule Zwickau, die Stadtwerke Hilden und das SenerTec Center dem Konsortium angeschlossen.

Exakte Steuerung

Im Zentrum des mittlerweile beendeten Projekts „LokSMART Jetzt! 2“ standen die lokalen Smart Grids, also ein System intelligenter Stromerzeugung und Stromverteilung. Da der Strom aus erneuerbaren Energien volatil ist, braucht ein solches System exakte Steuerungs- und Regelsysteme für die Anlagen der Photovoltaik, der Windräder, der Kraft-Wärme-Kopplung oder anderer regenerativer Quellen. Zur Speicherung und Abgabe benötige ein solches System zudem schnellladefähige, bidirektionale stationäre und mobile Pufferspeicher. Um diese Speicher richtig zu dimensionieren, wurden die energetischen Bestandssysteme und logistische Anforderungen vorab sehr genau geprüft.

Prototypisch habe das lokale, autarke Smart Grid bei der Bäckerei Schüren funktioniert. Da die Bäckerei in den Abendstunden und vor allem früh morgens produziert und viel Strom fürs Backen und Kühlen braucht, tankt sie tagsüber Energie aus der Sonne, speichert diese und stellt sie über mobile und stationäre Speicher der Produktion zur Verfügung. Die mobilen Speicher der Elektro-Lieferfahrzeuge geben dabei automatisch jeweils nur so viel Strom ab, dass sie am nächsten Morgen die 18 Filialen und einige Grußkunden beliefern können. Die Liefertouren liegen dabei zwischen 45 und 150 Kilometern. Im Sommerhalbjahr deckt die Solarerzeugung mehr als 90 Prozent des Fahrstroms, im Winter rund zehn Prozent.

Mit eigenem Ökostrom backen

Die Bäckerei verfüge über drei Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von insgesamt 154 Kilowatt Spitzenleistung (kWp) als Energiequelle. Außerdem habe es schon sieben Ladestationen für maximal 14 Fahrzeuge auf Basis von Wechselstrom (3,7 kW bis 22 kW) gegeben. Nun seien zusätzlich zwei bidirektionale Outdoor-Ladesysteme mit stationären Pufferspeichern hinzugekommen. So finden sich nun vor der Lieferhalle zwei Ladesäulen, die unidirektionales CCS-Laden und bidirektionales Laden der Projekt-Fahrzeuge ermöglichen.

Strom aus dem E-Auto

Im mittelständischen Ingenieur- und Planungsbüro Koenzen mit seinen zwei Standorten seien zwei Elektro-PKW und ein Elektro-Fahrzeug der VW-Bus-Klasse im Einsatz. Rund 80 Prozent des benötigten Stroms für die Elektrofahrzeuge erzeugten dabei die eigenen Anlagen. Mobilen und stationäre Elektrospeicher lieferten diese Energie. Brauche etwa der Standort Kesselweier zusätzliche Energie in der Werkstatt, so parke ein Elektrofahrzeug am bidirektionalen Stromspeicher und liefere dort Energie ab. So könne dieser Standort auf eine größere Stromleitung verzichten und entlaste so das öffentliche Netz.

Der Feldtest im Planungsbüro Koenzen habe weitere Regel- und Steuerungsmechanismen mit entsprechenden Speicher- und Fahrzeugkomponenten für einen CO2-minimierten PKW-Betrieb hervorgebracht. Zusätzlich sei eine kostenneutrale und CO2-freie Wärmeversorgung der Gebäude mit einem Niedertemperatur-Wärmepumpensystem einschließlich einer Photovoltaikanlage entstanden. Auch dieser Feldtest sei leicht auf andere Gewerbegebäude übertragbar und skalierbar, besonders im ländlichen Raum und urbanen Randlagen.

In der Event-Gastronomie VillaMedia gebe es eine inselnetzfähige Lösung. Dabei pufferten stationäre und mobile Speicher die Energie aus einem Blockheizkraftwerk und Photovoltaikanlagen für Elektromobilität und Gewerbe. Der stationäre Speicher umfasse etwa 100 kWh, im Einsatz befänden sich zudem sechs monodirektionale Elektrofahrzeuge. Der stationäre, bidirektionale Puffer bilde mit dem umfassend angepassten Gesamtsystem ein Inselnetz. So übernehme bei Netzausfall die stationäre Batterie die Energieversorgung. Damit die Batterie länger halte, schalteten sich einzelne Lasten – z. B. sehr energie-intensive Küchengeräte – automatisch aus. Somit könnten sensible Verbraucher, etwa Server, länger mit Batteriestrom arbeiten.

Smart Grids mindern Netzausbau

Bei lokSMART Jetzt! 2 habe sich somit gezeigt, dass eine gezielte und effiziente Nutzung von Energie aus regenerativen Quellen auch im Gewerbe möglich und sinnvoll ist. In stationären Batterien lasse sich bequem elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen speichern. Und die bidirektionale Gleichstromladesäule lade und entlade Elektrofahrzeuge effizient. Dies passiere obendrein dank Gleichstromtechnologie mit hohem Gesamtwirkungsgrad bei geringen Wandlungsverlusten.

Das intelligente, eigens entwickelte Energiemanagementsystem ermögliche zugleich eine automatisierte, bedarfsgesteuerte Bewirtschaftung stationärer und mobiler Speichersysteme. So ließen sich Einspeise- und Lastspitzen abfangen. Somit wirke das Smart Grid-System von lokSMART netzstabilisierend und netzentlastend. Künftig könnten viele lokale Smart Grid-Zellen, die sich wechselseitig unterstützen miteinander verknüpft werden. Dieser zelluläre Ansatz könne dazu beitragen, den Ausbau der Netzinfrastruktur erheblich zu minimieren.

7.8.2020 | Quelle: loksmart | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH