Deutsche Windtechnik: Regenerativkraftwerk Bremen – Status Quo und Möglichkeiten der Selbstversorgung

Bis zum Jahr 2050 hat sich die Bundesrepublik Deutschland das Ziel gesetzt, eine nachhaltige Stromversorgung überwiegend durch den Ausbau von erneuerbaren Energien zu realisieren. Dabei muss die Stromversorgung weiterhin den drei wesentlichen energiepolitischen Zielen der Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit genügen. Die störungsfreie Versorgungssicherheit in einem hoch entwickelten Industrieland wie Deutschland spielt dabei eine zentrale Rolle. Um eine bedarfsgerechte und zuverlässige Stromversorgung auf Basis hoher Anteile erneuerbarer Energien sicherstellen zu können, müssen diese langfristig nicht nur Energie in das vorhandene Netz einspeisen, sondern auch Systemdienstleistungen anbieten, um die Netzstabilität aufrecht erhalten zu können.

Regenerative Kombikraftwerke bieten vielversprechende Lösungsansätze, um erneuerbare Energien besser in das Stromnetz zu integrieren. Der Kern eines solchen Kraftwerks ist der Zusammenschluss verschiedener Erzeugeranlagen zu einem sogenannten ‚virtuellen Kraftwerk‘ [1], um durch die Kombination von volatilen Energieerzeugern, flexiblen KWK-Anlagen und Speichern eine Möglichkeit zu schaffen, die wetterbedingten Schwankungen gegenseitig auszugleichen und um die benötigten Systemdienstleistungen anzubieten.

Dieses soll in diesem Projekt geplant und praktisch umgesetzt werden. Die Projektdauer ist auf drei Jahre veranschlagt, beginnend Juli 2010. Projektpartner sind die Deutsche Windtechnik AG und energy & meteo systems. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.

Ziel des Projektes ist es, ein System zur lokalen Elektrizitätsversorgung mit regenerativen Energien zu entwickeln und an einem Industriestandort praktisch zu demonstrieren. Das virtuelle Kraftwerk wird nicht nur die Eigenversorgung regeln, sondern auch Systemdienstleistungen zur Verfügung stellen. Somit wird es vom reinen Energieerzeuger zum Netzdienstleister weiter entwickelt.

Mit stationären Batterien und Elektrofahrzeugen ist eine Speicherung des Stroms möglich.

Die verschiedenen Erzeugungsanlagen werden mittels moderner Informations- und Kommunikationstechnik an eine zentrale Steuerung angeschlossen und gemeinsam geregelt. Dazu wird ein neuartiges Last- und Fahrplanmanagement entwickelt, das eine optimierte Fahrweise der Anlagen ermöglicht.

Die vom virtuellen Kraftwerk kostenoptimierten Fahrpläne berücksichtigen dabei nicht nur den Bedarf vor Ort, sondern auch die Vermarktung des Stroms und die Erbringung von Netzdienstleistungen.

Realisiert wird das Projekt auf dem ehemaligen Gelände der Stahlwerke in Bremen, wo die Firma Deutsche Windtechnik AG ihren Sitz hat. Um eine hohe Versorgungssicherheit zu gewährleisten, wird der benötigte Strom aus verschiedenen regenerativen Erzeugungsanlagen produziert:

Eine Photovoltaikanlage mit einer elektrischen Leistung von 58 kWp ist bereits auf einem Hallendach installiert. Ein Blockheizkraftwerk mit einer elektrischen Leistung von 50 kWel und eine 110 kW Li-Ion Batterie stehen kurz vor der Inbetriebnahme. Eine Windkraftanlage mit einer elektrischen Leistung von 2 MW befindet sich gerade in der Planungsphase. Die Leitwarte für das virtuelle Kraftwerk wird sich bei der Firma energy & meteo systems in Oldenburg befinden, von wo aus die Anlagen gesteuert werden.

Das System soll langfristig folgende Systemdienstleistungen erbringen können:

• Regel- und Reserveleistung (Frequenzhaltung)

• Blindleistungbereitstellung (Spannungshaltung)

• Wirkleistungsmanagement (Redispatch)

Um dies zu bewerkstelligen, müssen noch viele Hürden genommen werden. So bedarf es der Klärung, welche Daten erhoben werden, welche Steuerung in welcher Zeit erforderlich ist und was die Anlagen technisch umsetzen können. Daneben spielen Fragen zum Marktdesign (Vergütung, Vermarktung), zur Sicherheit der Kommunikationsnetzwerke (Zählerkonzepte) und die Frage der Kosten eine große Rolle. All das soll im Lauf des Projektes geklärt werden.

[1] Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) definiert das virtuelle Kraftwerk als eine Zusammenschaltung kleiner, dezentraler Stromlieferanten zu einem Verbund mit gemeinsamer Steuerung (BMWi, 2008, p.38).