„Neben einzelnen Heimspeichern gewinnt die zentrale Energiespeicherung zunehmend an Bedeutung. Zum einen steigt dadurch der Anteil der selbst genutzten, lokal erzeugten Energie, zum anderen kann die insgesamt benötigte Speicherkapazität reduziert werden. Im Projekt haben wir die Grundlagen erarbeitet, wie ein gemeinschaftlich genutzter Quartierspeicher mit möglichst geringem technischem und administrativem Aufwand errichtet und betrieben werden kann“, sagt Eberhard Waffenschmidt, Professor vom Institut für Elektrische Energietechnik der TH Köln.

Modell stand ein geplantes Wohngebiet im nordrhein-westfälischen Bergneustadt. Auf den Dächern von 36 neuen Häusern sollen Photovoltaik-Anlagen einen wesentlichen Teil der Energieversorgung abdecken. Den erzeugten Solarstrom sollen die Bewohner:innen vorrangig direkt verbrauchen, um beispielsweise Wärmepumpen zu betreiben oder Elektroautos zu laden. Überschüssige Energie leitet man in einen zentralen Batteriespeicher, um sie bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Darüber hinausgehende Strommengen speist man in das öffentliche Netz ein.

Technische und wirtschaftliche Potenziale von Quartierspeichern

Die Untersuchung erfolgte anhand simulierter Analysen zu Energieerzeugung und -verbrauch in einem vergleichbaren Wohngebiet. Dabei haben die Forscher:innen verschiedene Optionen zum Betrieb des Speichers hinsichtlich ihrer technischen Realisierbarkeit, wirtschaftlichen Effizienz und rechtlichen Rahmenbedingungen bewertet. „Gemeinschaftlich genutzte Anlagen weisen gegenüber Heimspeichern eine höhere Auslastung auf, wodurch sich deutliche Vorteile bezüglich Ressourcennutzung und Effizienz ergeben. Mithilfe eines integrierten Energiemanagements können steuerbare Verbraucher wie Ladestationen und Wärmepumpen zeitlich verschoben werden, um das Netz zu entlasten und Gebühren einzusparen“, sagt Waffenschmidt. Zudem bieten alternative Betriebsstrategien zusätzliche wirtschaftliche Potenziale. „Dazu zählen etwa Lastspitzenkappung, also die gezielte Reduzierung hoher Verbräuche, um Netzentgelte zu senken, oder die Bereitstellung von Primärregelleistung, um die Frequenz zu stabilisieren“, so der Projektleiter.

Neben der technischen Analyse widmete sich das Vorhaben der Klärung der rechtlichen Rahmenbedingungen, die für den breiten Einsatz von Quartierspeichern erforderlich wären. So erarbeitete das Projetteam Vorschläge, wie man bestehende regulatorische Vorgaben zu Messkonzepten, Abrechnungsverfahren und Netzentgelten vereinfachen könnte.

Neue rechtliche Hürden

Während der Projektlaufzeit hat der Bund jedoch neue gesetzliche Vorgaben erlassen, wodurch sich zusätzliche rechtliche Hürden ergaben. „Insbesondere die ursprünglich geplante Einstufung eines Quartierspeichers als sogenannte Kundenanlage wäre für das Projekt wirtschaftlich günstig gewesen. Durch neue gesetzliche Regelungen wird eine solche Konstellation jedoch nicht mehr als Kundenanlage, sondern als reguliertes Energieversorgungsnetz eingestuft, wodurch Abgaben und Entgelte in voller Höhe anfallen“, sagt der wissenschaftliche Mitarbeiter Jonas Quernheim. „Heimspeicher sind von dieser Regelung ausgenommen, da sie in der Regel im jeweiligen Gebäude installiert und nicht quartiersweit vernetzt sind. Sie stellen daher oft die wirtschaftlich attraktivere Alternative dar.“

Grundlagen für gemeinschaftliche Stromspeicher ermittelt

Trotz der regulatorischen Hürden ist es gelungen, wesentliche Grundlagen für eine lokale Energieversorgung zu definieren. „Mit unseren Erkenntnissen haben wir Konzepte für zukünftige Vorhaben vorgelegt, die auf technischer Ebene funktionieren. Jetzt ist die Politik gefragt, um praktikable rechtliche Rahmenbedingungen zu schaffen. Die Energiewende wird nur gelingen, wenn die Menschen den regenerativ erzeugten Strom vor Ort einfacher speichern und nutzen können“, sagt Waffenschmidt überzeugt.

Ein Handbuch, das technische, rechtliche und organisatorische Handlungsmöglichkeiten für künftige Quartierspeicher enthält, ist unter diesem Link verfügbar.

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Quelle: TH Köln | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH