Die Energiewende verändert die Anforderungen an das Stromsystem: Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien und der zunehmenden Elektrifizierung von Wärme, Mobilität und weiteren Anwendungen steigt der Bedarf an Flexibilität. Batteriespeicher und Elektrofahrzeuge können dabei eine wichtige Rolle übernehmen – insbesondere dann, wenn sie nicht nur Strom aufnehmen, sondern flexibel laden und wieder ins Netz zurückspeisen können.
Mit der zunehmenden Verbreitung von Batteriespeichern und bidirektional ladefähigen Elektrofahrzeugen stellt sich jedoch die Frage, wie diese Flexibilität sinnvoll in den Strommarkt integriert werden kann, ohne dabei neue Belastungen für die Stromnetze zu erzeugen. Genau an diesem Spannungsfeld setzt der SET Pilot zum bidirektionalen Laden an.
Im Mittelpunkt steht die praktische Erprobung der „Festlegung zur Marktintegration von Speichern und Ladepunkten“ (MiSpeL) der Bundesnetzagentur. Untersucht wird, wie statische und mobile Speicher, insbesondere Batteriespeicher und Elektrofahrzeuge mit bidirektionaler Ladefähigkeit, unter den neuen regulatorischen Rahmenbedingungen genutzt werden können und welche Auswirkungen dies auf Anlagenbetreiberinnen, Marktakteure und Verteilnetze hat.
Ziel des Piloten ist es, ein besseres Verständnis dafür zu schaffen, unter welchen technischen, wirtschaftlichen und organisatorischen Voraussetzungen bidirektionales Laden im Rahmen von der MiSpeL-Regulatorik in der Praxis funktioniert. Gleichzeitig soll untersucht werden, welche zusätzlichen Flexibilitätspotenziale entstehen und wie sich deren Nutzung auf den Betrieb und den möglichen Ausbaubedarf von Stromnetzen auswirkt.
Elias Schiafone
Experte Innovationen & Regulatorik
Die Ausschreibung für die Umsetzung des Pilotprojekts wird aktuell vorbereitet und in den kommenden Tagen auf evergabe veröffentlicht. Die Vergabeunterlagen und weitere Informationen zum Verfahren werden an dieser Stelle zur Verfügung gestellt.
Projektablauf
Zu Beginn des Projekts wird untersucht, welche Herausforderungen sich aus der MiSpeL-Regulatorik für die praktische Nutzung dezentraler Speicher ergeben. Dabei werden technische, regulatorische und organisatorische Zusammenhänge betrachtet, von Mess- und Kommunikationsinfrastrukturen über Energiemanagement- und Steuerungssysteme bis hin zu den Prozessen zwischen Netzbetreibern, Messstellenbetreibern, Lieferanten, Aggregatoren und Anlagenbetreibern.
Ein besonderer Fokus liegt auf den Schnittstellen zwischen den beteiligten Systemen und Akteuren. Dabei werden bestehende technische Lösungen und Geschäftsmodelle betrachtet und internationale Erfahrungen mit bidirektionalem Laden einbezogen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zeigen, wo zentrale Umsetzungsfragen bestehen und welche Lösungsansätze für eine skalierbare Anwendung von MiSpeL relevant sind.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Frage, wann sich die Nutzung der MiSpeL-Optionen für Haushalte und Anlagenbetreiberinnen wirtschaftlich lohnt. Hierfür werden unterschiedliche Kombinationen aus Photovoltaikanlagen, Batteriespeichern, Elektrofahrzeugen, Ladepunkten, Wärmepumpen und weiteren Verbrauchs- und Erzeugungsanlagen betrachtet.
Auf dieser Grundlage wird ein MiSpeL-Rechner entwickelt werden, mit dem sich verschiedene Anlagenkonfigurationen und Nutzungsprofile hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewerten lassen. Dabei werden unter anderem Strompreise, Netzentgelte, technische Kosten und das individuelle Verbrauchs- und Mobilitätsverhalten berücksichtigt.
Gleichzeitig wird untersucht, wie viele Anlagen die MiSpeL-Systematik perspektivisch nutzen könnten und wie viel zusätzliche Flexibilität dadurch dem Strommarkt zur Verfügung stehen könnte. Aus unterschiedlichen Annahmen zur Marktdurchdringung werden Hochlaufszenarien entwickelt.
Die Nutzung dezentraler Speicher kann das Stromsystem flexibler machen, gleichzeitig kann eine große Zahl gleichzeitig reagierender Anlagen neue Last- oder Einspeisespitzen verursachen. Deshalb wird im Pilotprojekt untersucht, wie sich unterschiedliche MiSpeL-Szenarien auf den Betrieb von Verteilnetzen auswirken.
Dazu werden typische Netzgebiete modelliert und die Veränderungen von Einspeisung und Strombezug am Netzanschlusspunkt analysiert. Im Fokus stehen unter anderem die Auslastung von Betriebsmitteln und die Auswirkungen veränderter Leistungsprofile. Daraus sollen Erkenntnisse darüber gewonnen werden, unter welchen Bedingungen die zunehmende Nutzung von Speichern netzverträglich erfolgen kann und wo perspektivisch zusätzlicher Netzausbaubedarf entstehen könnte.
Die Erkenntnisse aus den Analysen werden anschließend praktisch erprobt. In einem Feldtest sollen Haushalte und gegebenenfalls Gewerbekunden mit unterschiedlichen Anlagenkonstellationen eingebunden werden. Dabei werden insbesondere Batteriespeicher und bidirektional ladefähige Elektrofahrzeuge betrachtet.
Erprobt werden die für die MiSpeL-Umsetzung notwendigen Mess-, Steuerungs- und Kommunikationsprozesse. Dazu gehören unter anderem intelligente Messsysteme, Home-Energy-Management-Systeme beziehungsweise Speichermanagementsysteme, Kommunikationsschnittstellen und die Anbindung weiterer Systeme.
So soll sichtbar werden, wie die verschiedenen technischen Komponenten und Marktakteure im praktischen Betrieb zusammenspielen, welche Herausforderungen auftreten und wie skalierbare Lösungen für eine größere Zahl von Anlagen aussehen können
Bidirektionales Laden und die Nutzung dezentraler Speicher eröffnen auch neue Möglichkeiten für Geschäftsmodelle. Im Pilotprojekt wird daher untersucht, wie Flexibilitäten gebündelt und vermarktet werden können und welche technischen und organisatorischen Voraussetzungen dafür erforderlich sind.
Ein besonderer Fokus liegt auf den Möglichkeiten für kleinere und mittlere Stadtwerke, Start-ups und andere Marktakteure, sich von klassischen Energieversorgern hin zu integrierten Anbietern von Flexibilitätslösungen und Aggregationsleistungen weiterzuentwickeln.
Auf Basis der praktischen Erprobung werden mögliche Pilotprodukte für bidirektionales Laden entwickelt und mit relevanten Marktakteuren diskutiert. Dabei steht insbesondere die Frage im Mittelpunkt, welche Ansätze über den Pilotbetrieb hinaus auf weitere Kundengruppen und Marktakteure übertragbar sind.
Die Erkenntnisse des Piloten sollen nicht nur innerhalb des Projekts genutzt, sondern für unterschiedliche Zielgruppen zugänglich gemacht werden. Geplant sind praxisorientierte Handlungsempfehlungen und Leitfäden für Haushalte und Anlagenbetreiber, für Lieferanten, Aggregatoren und Stadtwerke sowie für Verteilnetz- und Messstellenbetreiber.
Damit soll das Projekt einen Beitrag dazu leisten, die praktische Umsetzung der MiSpeL-Regulatorik besser verständlich zu machen, technische und organisatorische Hürden frühzeitig zu identifizieren und skalierbare Lösungen für die Nutzung dezentraler Flexibilität zu entwickeln.
Der Pilot schafft damit eine Verbindung zwischen regulatorischem Rahmen, technischen Lösungen, wirtschaftlichen Anreizen und den Anforderungen des Netzbetriebs und zeigt, wie Speicher und bidirektional ladefähige Elektrofahrzeuge künftig stärker in ein flexibles und integriertes Energiesystem eingebunden werden können.