Ein Schritt auf dem Weg zur Energiewende ist das vermehrte Erzeugen dezentraler Energie. Prof. Dr. Tim Rödiger und sein Wissenschaftler-Team von der Hochschule Landshut untersuchen im Projekt EKOSTORE, wie sich unterschiedliche Systeme wie Blockheizkraftwerke, PV-Anlagen und Speicher intelligent koppeln lassen, so dass das Gesamtsystem möglichst wirtschaftlich ist. Mit der richtigen Betriebsstrategie lässt sich die Stromeinspeisung ins Netz erheblich reduzieren. Die Energieautarkie steigt und die Netze werden entlastet.
Immer mehr Unternehmen und Haushalte erzeugen ihren eigenen Strom. Private Haushalte setzen dabei meist auf eine PV-Anlage, in Mehrfamilienhäusern und im Gewerbe kommt oft ein Blockheizkraftwerk (BHKW) dazu, um gleichzeitig Strom und Wärme zu generieren, auch wenn die Sonne nicht scheint. Eine weitere Komponente, die solche hybriden Energiesysteme zunehmend ergänzt, sind Batteriespeicher.
Bei der konventionellen Betriebsweise von BHWK konkurrieren die Komponenten jedoch mitunter. Arbeitet das BHKW während der Heizperiode aufgrund des höheren Wärmebedarfs zum Beispiel länger am Stück, ist der elektrische Speicher schnell vollgeladen. Die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage speist ihre überschüssige Leistung dann ins Stromnetz ein. Erzeugt bei Sonnenschein auch die PV-Anlage gleichzeitig Strom, fließt noch mehr Strom ins Netz, was weder im Sinne des Netz- noch des Anlagenbetreibers ist.
Eigenstromverbrauch durch neue BHKW-Betriebsweise steigern
Doch wie lassen sich die einzelnen Komponenten intelligent koppeln und steuern, so dass das Gesamtsystem möglichst effizient arbeitet und der Eigenstromverbrauch maximiert wird? Dieser komplexen Frage geht die Hochschule Landshut im Verbundprojekt EKOSTORE auf den Grund. Der Name steht für „Hybride, dezentrale Eigenenergieversorgung durch die Systemkombination von Batteriespeicher, Photovoltaik und (Mikro/Mini-)Blockheizkraftwerk“. Die Grundidee des Projekts, das noch bis August läuft, ist, die beiden relativ häufig auftretenden Systeme aus PV-Anlage mit elektrischem Speicher einerseits und BHKW mit thermischem Speicher andererseits zusammen als ein System arbeiten zu lassen. Dabei ist der Betrieb des BHKW nicht wie üblich auf den Wärmebedarf, sondern auf den Ladezustand des elektrischen Speichers ausgerichtet. Dafür wurden Simulationsmodelle und Betriebsstrategien entwickelt und an einem dafür aufgebauten Prüfstand getestet. Außerdem sollte untersucht werden, welche Anforderungen sich daraus an die Speichertechnologie ergeben.
Weiterer Forschungsbedarf
Um die Möglichkeiten der dezentralen Energieerzeugung zu verbessern, forscht die Hochschule Landshut auf diesem Gebiet weiter. In dem Interreg-Projekt FSTORE untersucht sie zum Beispiel Hybridsysteme mit Redox-Flow-Speichern. Zudem wird in dem Projekt der Verbund mehrerer dezentraler Systeme erforscht sowie die Integration eines zentralen Quartierspeichers.
