Energie-Communities – neue Gemeinschaften im Stromsystem

Werkstoffe 09. 12. 2016
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Von Harald Holeczek, Stuttgart

Das Stromsystem wandelt sich und neue technische Möglichkeiten erlauben neue Geschäftsmodelle. Die Verknüpfung kleiner, dezentraler Speicher ermöglicht dabei neue Kooperationsformen. So sind die Kunden zunehmend in der Lage, ihre eigene Energieinfrastruktur mit anderen zu teilen, wenn sie nicht vollständig gebraucht wird. Das haben inzwischen einige findige Unternehmen zur Entwicklung von Dienstleistungsmodellen genutzt, die erhebliches Veränderungspotenzial haben, nicht nur für die Stromrechnung der Teilnehmer.

Energy Communities – A New Concept in Power Supply Systems

The German Energy System changes and new technological possibilities enable new business models. The connection of small and distributed energy storage devices makes new types of cooperation possible. Private households can more and more share their energy infrastructure with others during times when it is not fully used. There are some companies meanwhile which have developed smart energy services that have tremendous potential to change not only the energy cost of households but the whole system.

Stellen Sie sich vor, Sie hätten eine Energiequelle zuhause, die jeden Tag eine bestimmte, nicht immer gleiche, Menge Energie liefert, mit der alle möglichen Geräte und Maschinen betrieben werden könnten. Außerdem ließe sich diese Energie nicht nur in einem Speicher für einige Zeit lagern sondern auch noch ohne Verluste jederzeit zu anderen Quellenbesitzern transportieren, die gerade zu wenig Energie haben. All dies würde von einer Zentrale aus gesteuert und jeder Quellenbesitzer würde so aus der Gemeinschaft aller Besitzer für sich einen großen Teil der Energie bekommen, die er benötigt. Auf dieser Basis arbeitet das Modell sogenannter Energie-Communities, das derzeit von verschiedenen Anbietern in Deutschland aufgebaut wird.

Communities arbeiten nun nicht mit geheimnisvollen Energieelixieren, sondern mit Strom, der im Fall von Privathaushalten­ über Photovoltaikanlagen erzeugt und in Batterien gespeichert wird. Der Tausch von Energie ist möglich, wenn ein Haushalt mehr Strom produziert als er verbraucht und diesen ins Stromnetz einspeist und gleichzeitig an anderer Stelle ein Haushalt die selbe Menge Strom aus dem Stromnetz bezieht. So lässt sich Strom in einer Gemeinschaft verschieben und der Bedarf der Gemeinschaftsmitglieder zu einem guten Teil aus der Eigenerzeugung bedienen. In der Praxis sind meist noch zusätzliche Kraftwerke nötig, welche unabhängig von Sonne und Wind einen gewissen Grundbedarf decken. Das können beispielsweise Wasser- oder Biomassekraftwerke sein. Wenn ein ausreichender Grundlastanteil gedeckt ist, lassen sich Spitzen in einer Gemeinschaft von Stromproduzenten und -konsumenten ausgleichen, sodass jeder Teilnehmer der Gemeinschaft sicher sein kann, nur Strom aus erneuerbaren Quellen zu erhalten. Physisch ist dies dann möglich, wenn der Anbieter und Koordinator der Community bei den Teilnehmern einen eigenen Zähler einbaut, mit dem alle ein- und ausgehenden Strommengen genau erfassbar sind.

Eine Community funktioniert umso besser, je mehr ihrer Teilnehmer einen Speicher besitzen. Wenn dieser nicht nur ihnen selbst dient sondern zu einem kleinen Teil auch als Zwischenspeicher für die Gemeinschaft eingesetzt wird, dann erhöht sich die Flexibilität des Gesamtsystems enorm. Eine zentrale Koordination der Speicher und des Stromaustausches ermöglicht es, einen großen Teil des erzeugten Stroms auch innerhalb der Community zu verbrauchen. Geht der Bedarf über die eigenen Erzeugungs­kapazitäten hinaus, dann kauft der Betreiber der Community automatisiert Strom an der Strombörse und verteilt diesen unter den Community-Mitgliedern.

In Deutschland bieten derzeit verschiedene Unternehmen die Teilnahme an einer Community an. Neben der Deutschen Energieversorgung mit ihrem Angebot Senec Cloud bietet das Unternehmen Sonnen die sogenannte Sonnen Community an. Einen etwas anderen Weg geht die Fenecon mit dem Energy Pool; hier tritt das Unternehmen als Lieferant und Vermarkter von Strom und Speicherkapazität auf, der Kunde hat also für alle Dienstleistungen nur einen Ansprechpartner.

Ergänzt wird das Grundangebot der gegenseitigen Energielieferung bei der Sonnen Community durch eine zusätzliche Vermarktung der Speicher als Regelenergie an der Strombörse. Bei der Senec Cloud der Deutschen Energieversorgung wird keine Regelenergie vermarktet. Dazu bietet das Unternehmen ein gesondertes Produkt an, welches über einen Speicherverbund nur diese Vermarktung umfasst. Wenn die Teilnehmer der Energiegemeinschaft oder eines Speicherverbundes dem Koordinator den Zugriff auf ihren Speicher erlauben, dann kann dieser freies Speichervolumen als negative Regelenergie an der Börse anbieten. Diese wird dann benötigt, wenn die Menge des erzeugten Stroms größer ist, als die gerade benötigte Leistung. Das kann beispielsweise passieren, wenn große Grundlastkraftwerke laufen, die ihre Leistung nur langsam verändern können, und gleichzeitig plötzlich viel Strom aus erneuer­baren Quellen ins Stromnetz kommt, weil mehr Sonne oder Wind vorhanden sind, als prognostiziert. Dann muss der überschüssige Strom verbraucht werden, damit die Gesamtbilanz wieder stimmt. In einem solchen Fall können die Speicher, beispielsweise der Sonnen Community, Strom aufnehmen und diese Leistung wird an der Strombörse auch noch honoriert. Das Unternehmen teilt sich den Erlös mit den Speicherbesitzern, außerdem bekommt jeder Teilnehmer der Gemeinschaft im ersten Jahr 800 kWh kostenlosen Strom geliefert.

Über die negative Regelenergie können die Speicherbesitzer zusätzlich Geld verdienen und so die Wirtschaftlichkeit ihres Speichers verbessern. Heute liegen die Amortisationszeiten von Speichern bei vielen Jahren und die Motivation der meisten Käufer von Heimspeichersystemen liegt eher in der Unabhängigkeit vom Versorger als in den Verdienstmöglichkeiten. Allerdings könnte sich dies in der Zukunft auch noch ändern, wenn vielleicht nicht nur negative­ sondern auch positive Regelenergie an der Börse verkauft würde, wenn also aus all den vielen Speichern auch Energie ins Stromnetz geliefert würde, falls dort nicht genügend vorhanden ist.

Natürlich werden die Heimspeicher bei der Vermarktung an der Börse durch zusätz­liche Lade- und Entladevorgänge belastet, was die Lebensdauer der Batterien verringert. Um wie viel, ist heute nicht ganz klar. Moderne Batteriezellen bieten eine Mindestzahl an Lade-/Entladezyklen, welche für eine längere Nutzung auch in der eben beschriebenen zusätzlichen Art und Weise ausreichen. Außerdem sinkt die Kapazität einer Batteriezelle langsam ab, sodass nach der angegebenen Mindestzyklenzahl immer noch 80 Prozent der Ausgangskapa­zität vorhanden sind und weiterhin genutzt werden können. Mit dem derzeitigen Wissen über die technischen und die ökonomischen Randbedingungen ist der Betrieb einer Hausbatterie in einem Speicherverbund über die Lebensdauer der Anlage wirtschaftlich, wobei es je nach Anbieter unterschiedliche Rechenmodelle gibt.

Es lässt sich nun fragen, ob ein deutlich steigender Eigenverbrauch von Strom nicht die EEG-Umlage deutlich steigen ließe. Eine gerade veröffentlichte Studie des Beratungsunternehmens Prognos analysiert die Auswirkungen von mehr Eigenverbrauch, der durch mehr private Speicher möglich wird, auf das Energiesystem und die EEG-Umlage. Am interessantesten ist laut Studie der Eigenverbrauch für die Landwirtschaft, den Lebensmittelhandel sowie für Privathaushalte. Die maximale Eigenversorgung dieser Sektoren zusammen liegt nach den Berechnungen der Experten bei maximal fünf Prozent des gesamten heutigen Nettostrombedarfs.

Selbst wenn sich über Nacht alle in Frage kommenden Hausbesitzer eine Eigenverbrauchssolaranlage aufs Dach setzten, so die Aussage von Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende und Auftraggeber der Studie, würde dies die EEG-Umlage höchstens um 0,5 Cent pro Kilowattstunde erhöhen. Dies liegt nach Meinung der Experten daran, dass mehr Eigenverbrauch den Bezug von Strom aus dem Netz nicht wesentlich reduziert, da es in Form von Elektroautos oder elektrischer Wärme­erzeugung immer mehr Anwendungen mit Strombedarf gibt. Damit würde auch die EEG-Umlage weitgehend stabil bleiben.

Die hier beschriebenen Energie-Communities oder die zusätzlichen Verdienstmöglichkeiten für Speicherbesitzer durch die Vermarktung von Regelenergie sind nicht nur für Privathaushalte eine interessante Option sondern auch für kleine Gewerbebetriebe, die eine Photovoltaikanlage auf dem Dach ihres Betriebsgebäudes installiert haben. Längerfristig ist damit zu rechnen, dass ähnliche Angebote auch in größerem Stil für größere Stromverbraucher entwickelt werden, denn durch die ersten erfolgreich arbeitenden Stromerzeuger­gemeinschaften ist bewiesen, dass sie technisch funktionieren. Die bisherigen Angebote stammen von Batterieherstellern, die damit ihren Kunden einen erheblichen Mehrwert bieten. Jedoch gibt es heute in unserem Energiesystem viele Anbieter von Dienstleistungen, die auch in der Lage ­wären, vergleichbare Angebote zu ­entwickeln.

Veränderungen am Strommarkt selbst werden ebenfalls zu neuen Möglichkeiten der Vermarktung führen, sodass die weitere Entwicklung unseres Energieversorgungssystems vermutlich nicht nur durch den Gesetzgeber sondern auch durch solche neuen Angebote geprägt wird.

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