„Die verbrauchte und erzeugte Energie halten sich bisher die Waage und wir müssen noch nicht, beispielsweise durch Abschaltungen, regelnd in das Stromnetz eingreifen“, ergänzt Projektingenieur Tim Jansen.

 

Gemeinsam nach Lösungen suchen

 

Acht Unternehmen sowie zwei Hochschulen haben sich auf Basis einer Studie und Initiative der SME Management GmbH aus dem Rhein-Erft-Kreis zusammengetan, um solch ein virtuelles Kraftwerk zu entwerfen und zu pilotieren. Die Projektpartner sind: die Verteilnetzbetreiber Regionetz GmbH, aus Aachen/Stolberg und die NEW AG-Tochter NEW Netz GmbH aus Geilenkirchen, die Leitungspartner GmbH als Netzbetreiber der Stadtwerke Düren, das Energieunternehmen RWE Power AG aus Köln, der Fernwirkhersteller SAE IT-systems GmbH & Co. KG aus Köln, BHKW Hersteller 2G Energy AG aus Heek, das Technologieunternehmen STORNETIC GmbH (ETC) aus Jülich, das Solar-Institut Jülich der Fachhochschule Aachen und die der Universität zu Köln nahestehende ewi Energy Research & Scenarios gGmbH. Im Jahr 2017 hat das Quirinus-Projekt den Förderwettbewerb „VirtuelleKraftwerke.NRW“ der Leitmarkt-Agentur NRW gewonnen. Das Projekt entwickelt in drei Jahren mit einer Fördersumme von sechs Millionen Euro Lösungen für eine stabile, zukunftsfähige Stromversorgung.

 

Bisher hätten die Übertragungsnetzbetreiber über konventionelle Atom-, Gas- oder Kohlekraftwerke für die Stabilität im Stromnetz gesorgt. „Mit der Energiewende ändert sich das nun“, so Michael Heres. Denn die konventionellen Kraftwerke würden zunehmend durch die, zu 90 Prozent im Verteilnetz installierten, erneuerbaren Energie-Anlagen abgelöst. „Aber es weht nun einmal nicht immer genau so viel Wind, wie benötigt wird, und auch die Sonne scheint nicht jeden Tag“, führt der Diplom-Ingenieur weiter aus. „Wind- und Photovoltaikanlagen speisen den Strom dezentral und in ständig wechselnden Größenordnungen ein, sodass Engpässe oder auch Energieüberschüsse entstehen können.“

 

Um für die Zukunft also weiterhin dafür zu sorgen, dass die Lampe zu jedem Zeitpunkt angeht, soll das Verbundprojekt Quirinus ein Flächenkraftwerk mit den vorhandenen, kundeneigenen Erzeugungs-, Verbrauchs- und Speicheranlagen befähigen, die Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu gewährleisten. Ziel des Projekts sind die Konzeption und die Pilotierung eines verteilnetzdienlichen virtuellen Flächenkraftwerks für das Rheinische Revier sowie die Erarbeitung von Vorschlägen zu Anreizen für Anlagenbetreiber, sich an einer netzdienlichen Fahrweise mit seiner Anlage zu beteiligen.

 

Für den Versuchsaufbau wird ein weiteres Blockheizkraftwerk wie dieses benötigt. Die Anwohner sollen keine Einschränkungen durch das Projekt haben. Foto: ZVA/Michèle-Cathrin Zeidler

 

Ein Baustein des Projekts ist dabei die Biogasanlage in Gangelt-Birgden. In einem Pilotversuch soll hier über sieben Monate praxisnah ein systemrelevantes, verteilnetzdienliches und virtuelles Kraftwerk erprobt werden.

 

Im jüngsten Bauausschuss haben die Mitglieder das Vorhaben einstimmig befürwortet. „Es ist angedacht, im August mit dem Versuchsaufbau zu starten und dann zeitnah mit den Versuchen zu beginnen. Aktuell warten wir aber noch auf die offizielle Baugenehmigung“, erklärt Michael Heres. „Im Wesentlichen werden wir drei Szenarien in der Biogasanlage simulieren.“ So soll beispielsweise ein Netzengpass simuliert und behoben werden. Dafür wird der Ist-Zustand ermittelt, für die nächsten Stunden und Tage prognostiziert und durch Schaltempfehlungen für Netzbetreiber das Stromnetz stabil gehalten werden. „Wir erzeugen künstlich einen Engpass und erproben dann in Echt-Zeit die entwickelten Lösungen“, erklärt Michael Heres.

 

Der Versuch zum Inselnetz, Wabenbetrieb nach Trennung vom öffentlichen Netz, baut dabei auf den bereits durchgeführten Versuchen im RWE Tagebau in Inden auf. Nun wollen die Beteiligten in Gangelt unter realistischen Bedingungen herausfinden, wie sich Inselnetze steuern und stabilisieren lassen.

 

Um die Simulationen durchzuführen, sind einige bauliche Anpassungen notwendig, die allerdings nach Abschluss der Versuchsreihe zurückgebaut werden. Es wird ein sogenannter Hybrid, bestehend aus Schwungmassespeicher und Erdgas-Blockheizkraftwerk, hinter dem Erdwall und der Schallschutzwand auf dem Betriebsgelände aufgestellt. Außerdem werden eine Transformatorstation und ein Erdgastrailer benötigt.

 

„Ziel des Versuchsaufbau ist es, nach außen für die Bevölkerung kaum in Erscheinung zu treten“, betont Michael Heres. Es sollte zu keinen Einschränkungen für die Anwohner kommen. Die Stromkunden seien von den Versuchen nicht betroffen. „Die Anwohner werden kaum etwas mitbekommen“, so der Projektleiter. Durchgeführte Schallschutzmessungen der Komponenten hätten die Schallemissionsgrenzwerte deutlich unterschritten. „Wir führen vor Ort auch nicht rund um die Uhr und an sieben Tagen in der Woche Versuche durch“, sagt Tim Jansen. „Es handelt sich um Versuchsblöcke an Werktagen und zu Arbeitszeiten.“ Auch beim Versuchsaufbau werde Rücksicht auf die Anwohner genommen. „Die Anlieferung der Teile erfolgt an einem Tag. Es wird keinen Dauerverkehr mit Lkws geben“, so Michael Heres. Die Ergebnisse der Versuche werden veröffentlicht: „Es gibt außerdem Überlegungen, gezielte Erkenntnisse dann im Anschluss weiter zu erforschen.“