Im Kontext dieser grundlegenden Umbrüche der Energiebranche gewinnen die Themen »Sektorkopplung« und »Systemintegration« zunehmend an Bedeutung. Auf den Berliner Energietagen beleuchten die Institute der Fraunhofer-Allianz Energie in der Session »Phase 2 der Energiewende – Sektorkopplung und Systemintegration als Erfolgsfaktoren« am 07. Mai 2018 verschiedene Facetten dieses Wandels.

Als Keynote-Speaker führt Prof. Dr. Hans-Martin Henning, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und Sprecher der Fraunhofer-Allianz Energie, durch die Veranstaltung. Gemeinsam mit namhaften Partnern aus der Industrie stellen die Institute der Fraunhofer-Allianz Energie innovative Lösungen zur erfolgreichen Implementierung erneuerbarer Energien in Markt- und Netzstrukturen sowie Ansätze zur intelligenten Verknüpfung von Akteuren und Sektoren vor.

Nimmt man die heutigen Hauptenergienutzungsbereiche, den Wärme- und den Verkehrssektor in den Fokus, erkennt man schnell, dass diese derzeit nicht in erster Linie über Strom, sondern über fossile Energieträger wie Heizöl und Erdgas bzw. fossile Kraftstoffe versorgt werden. Faktisch agieren sie heute zudem weitestgehend unabhängig voneinander. Eine zukünftige signifikante Reduktion der Treibhausgasemissionen ist jedoch ohne eine verstärkt strombasierte Versorgung aus erneuerbaren Energien und einer damit verbundenen »Kopplung« der genannten Sektoren nur schwer vorstellbar.

Wie die Sektoren »Verkehr«, »Wärme« und »Strom« optimal interagieren

In diesem Kontext zeigt das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI gemeinsam mit Alstom Transport Deutschland, wie die Kopplung der Energieversorgung des städtischen öffentlichen Nahverkehrs mit Elektrobussen und elektrifiziertem Individualverkehr gelingen kann und wie die optimalere Nutzung kommunaler Netzanschlusspunkte zur Netzstabilisierung beiträgt.

Mit der intelligenten Verzahnung des Verkehrs- und Stromsektors befassen sich auch die TenneT TSO GmbH, die Volkswagen AG und das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE. Diese arbeiten gemeinsam an der Umsetzung eines Konzepts zur Nutzung von Fahrzeugdaten zur Bestimmung der Einspeisung aus Photovoltaik-Anlagen. Auch dieses Konzept verfolgt das Ziel einer optimierten zuverlässigen Netzeinspeisung fluktuierender erneuerbarer Energien.

Neben dem Sektor Verkehr spielt auch der Wärmesektor eine entscheidende Rolle beim Voranschreiten der Energiewende. Das Projekt »FlexKWK«, in dem die Energieversorgung Oberhausen AG (evo) gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT eine neue Energiezentrale für ein über ein Wärmenetz versorgtes Wohnquartier entwickelt hat, zeigt wie die Kopplung des Strom- und Wärmesektors in der Realität gelingen kann: Im Oberhausener Stadtteil Barmingholten werden inzwischen 150 Wohneinheiten durch ein Blockheizkraftwerk, einen großen Wärmespeicher sowie einen elektrischen Warmwassererzeuger versorgt. Auf diese Weise konnte sich die Siedlung zu einer flexiblen Nahwärmeinsel entwickeln und dient als Beispielprojekt zur Identifikation weiterer erfolgversprechender Standorte.

Systemintegration aktiver Komponenten als Herausforderung der Zukunft

Mittelfristig werden die dezentral verfügbaren steuerbareren Lasten, Erzeuger und Speicher für große Herausforderungen im Netzbetrieb sorgen. Gleichzeitig bieten die aktiven Komponenten große Chancen. Wie diese optimal gehoben werden können, zeigen Experten des Institutsteils Angewandte Systemtechnik (AST) des Fraunhofer IOSB gemeinsam mit der MITNETZ mbH in einem neuen Ansatz zur Markt-Netz-Betriebsführung.

Simulationen und Validierungen im Vorfeld stellen einen geeigneten Weg dar neue Ansätze im Feldversuch zu testen. Anhand eines dezentralen Energiesystems als Forschungsplattform im Industriemaßstab präsentiert das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB Möglichkeiten der Untersuchung der Sektorenkopplung sowie bereits entwickelte Beispielszenarien.

Die Veranstaltung »Phase 2 der Energiewende – Sektorkopplung und Systemintegration als Erfolgsfaktoren« findet am 07. Mai 2018 von 10:00 bis 13:30 im Kontext der Berliner Energietage statt. Weitere Informationen finden Sie in der Veranstaltungsankündigung.