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Erneuerbare Energien und Technik

Virtuelle Kraftwerke: Gemeinsam groß sein

Bis 2022 sollen Kernkraftwerke bei der Stromerzeugung keine Rolle mehr spielen, so das ehrgeizige Ziel der Bundesregierung. Ein Schritt in diese Richtung machen virtuelle Kraftwerke, die Netzschwankungen, die durch den vermehrten Einsatz von Erneuerbaren Energien auftreten, ausgleichen können.Doch wie genau funktioniert das? // Von Kevin Feld

28.05.2015// Im Rahmen der Hannover Messe wird jedes Jahr der Hermes Award für innovative technische Produkte und Verfahren vergeben. Unter den Nominierten war dieses Jahr die Kölner Firma "Next Kraftwerke". Sie betreibt ein virtuelles Kraftwerk und handelt mit Hilfe ihrer Entwicklung, dem "Next Pool", an der Leipziger Strombörse. Im Gegenzug zu normalen Kraftwerken wie Kohle-, Gas- oder Kernkraftwerken, erzeugt Next Pool keinen Strom, sondern bündelt die Leistung einzelner kleiner, dezentraler Energieerzeuger.

Virtuelle Kraftwerke - Next Pool als Fernsteuerung

Virtuelle Kraftwerke sind Zusammenschlüsse aus vielen kleinen Anlagen. Egal ob Photovoltaik, Windenergie, Pumpspeicherkraftwerke, Biogas oder Biomasse - ab einer Leistung von einhundert Kilowatt können Anlagenbetreiber sich einem virtuellen Kraftwerk anschließen. " Die Anlagenbetreiber stellen uns ihre Leistung zur Verfügung und bekommen von uns die Technik Next Pool," erklärt Jan Aengenvoort, Chef der Presseabteilung bei der Firma Next Kraftwerke. Der Strom wird weiterhin ins Netz eingespeist, wie bei anderen Kraftwerken auch. Next Pool fungiert als Fernbedienung zur Überwachung der Kraftwerke und zur An- oder gegebenenfalls Abschaltung. So kann das virtuelle Kraftwerk genau feststellen, wie viel Strom sie wann zur Verfügung stellen können. Mit diesem Wissen und der gebündelten Leistung können virtuelle Kraftwerke den Strom direkt an der Strombörse handeln.

Next-Box wird an das Kraftwerk angeschlossen

Die Next-Box wird an das Kraftwerk angeschlossen - Nun ist die Anlage Teil des virtuellen Kraftwerkes. Der Betreiber erhält nun eine Bereitstellungsprämie. Zusätzlich zu der Bereitstellungsprämie erhält der Betreiber, bei Schwankungen im Energienetz, auch noch eine Arbeitsprämie. Bildquelle: Nextkarftwerke.de

Strombörse - Strom ist nicht immer gleichviel Wert

An der Strombörse handelt Next Kraftwerke zum einen am Direktmarkt, wo der erzeugte Strom direkt an Interessenten vermarktet wird und zum anderen am Regelenergiemarkt, wo Netzschwankungen, durch rauf- oder runterfahren von Anlagen, ausgeglichen werden. Das Hauptaugenmerk virtueller Kraftwerke liegt jedoch auf dem Regelenergiemarkt der Leipziger Strombörse. Um stetige Schwankungen im Energienetz, zum Beispiel durch Produktionsausfälle, kompensieren zu können, werden hier Stromreserven zur Verfügung gestellt. Das wichtigste Kriterium ist hierbei die Geschwindigkeit, mit der Energiereserven bereit gestellt werden können. Je schneller, desto mehr Gewinn lässt sich erzielen. "Strom ist nicht immer gleichviel wert," wie Jan Aengenvoort erklärt.

Virtuelle Kraftwerke

Es gibt drei verschiedene Arten von Regelungsreserven, die zum Beispiel durch Pumpspeicherkraftwerke und Biomasseanlagen unterschiedlich schnell zur Verfügung gestellt werden können. Einmal die Primärreserve, bei der ein Kraftwerk innerhalb von 30 Sekunden auf Volllast laufen muss oder gänzlich abgeschaltet werden kann. Bei Sekundärreserven dauert dies fünf Minuten und bei Minutenreserven bis zu 15 Minuten.

Bildquelle: Next Kraftwerke

Lässt sich eine Anlage innerhalb von wenigen Sekunden auf Volllast fahren oder gänzlich abschalten, ist die Prämie für die Bereitstellung höher. Energiereserven können auch durch Pumpspeicherkraftwerke oder Biomasseanlagen gespeichert werden und so zu späteren Zeitpunkten abgerufen werden. Wie die technische Umsetzung von Next Pool genau funktioniert, wird nicht bekannt gegeben. Um am Regelenergiemarkt handeln zu können müssen Stromanbieter eine Leistung von mindestens einem Megawatt zur Verfügung stellen. Dies ist für Betreiber von kleinen Anlagen alleine nicht möglich. Durch den Zusammenschluss vieler kleiner Stromerzeuger können virtuelle Kraftwerke jedoch ein weitaus höheres Leistungsniveau erreichen und die Schwelle von einem Megawatt überschreiten. " Die Anlage kann der Einzelne nicht am Regelenergiemarkt anbringen. Wir garantieren unseren Kunden die festgelegte EEG-Zulage und teilen den Gewinn aus dem Handel an der Strombörse", so Jan Aengenvoort über das Prinzip hinter Next Kraftwerke.

Next Pool - interessante energiewirtschaftliche Option

Virtuelle Kraftwerke könnten den Ausbau von Erneuerbaren Energien fördern, da so mehr Gewinn durch kleine Anlagen erzielt werden kann. Jedoch gibt Dieter Franke, Professor für Regenerative Energien und Technische Mechanik an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg zu bedenken, dass Stromerzeugungskosten und Börsenpreise nicht das allein bestimmende Maß für „richtig“ und „falsch“ beim Ausbau der Erneuerbaren Energien sein sollten. Wie wichtig virtuelle Kraftwerke für die Energiewende sind, wird sich erst in Zukunft klären. So sieht Annegret Agricola, Bereichsleiterin für Energiesysteme und Energiedienstleistung bei der Deutschen Energie-Agentur, die virtuellen Kraftwerke als interessante energiewirtschaftliche Option. Doch glaubt sie nicht, dass Techniken wie Next Pool  den Ausbau von Erneuerbaren Energien antreiben.

Problematisch könnten auch erneute Gesetzesänderungen im Erneuerbaren Energiengesetz werden, gibt Dieter Franke zu bedenken: "Politische Vorgaben können neue Unternehmen auf den Plan rufen, jedoch ebenso schnell wieder verschwinden lassen." Diese Wendung sieht Jan Aengenvoort nicht: "Durch den Zuwachs der Erneuerbaren Energien wird alles dezentraler und kleinteiliger werden und es wird immer jemanden geben müssen, der die Schwankungen ausgleicht.

Mit dem Ziel des Ausstiegs aus der Atomkraft und dem Wechsel zu mehr regenerativen Energiequellen werden auch die Probleme der Energiespeicherung und der Regelbarkeit von Kraftwerken mehr an Gewicht gewinnen und eine Kommunikation unter den Kraftwerken wird zunehmen müssen. Technologien wie Next Pool bieten hier eine Möglichkeit Netzschwankungen auszugleichen und Kommunikation zu fördern.

 

Kevin Feld, Technikjournalismus/PR, 6. Semester

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Firmeninformationen zu Next Kraftwerke:

Unternehmensgründung: 2009

Mitarbeiter: 86

Zusammengeschlossene Kraftwerke: 2.786 deutschlandweit

Erzeugte Leistung: 1.539 Megawatt

Umsatz: 100,6 Millionen Euro (Jahr 2013)

Quelle: Next Kraftwerke

Weiterführende Links zum Thema:

https://www.next-kraftwerke.de/ Homepage der Kölner Firma

https://www.next-kraftwerke.de/virtuelles-kraftwerk-spiel/ Ein Spiel zum besseren Verständnis

http://www.dena.de/  Homepage der DENA für weitere Informationen zum Thema Energie

https://www.eex.com/de/  Homepage Strombörse für weitere Informationen