Das Energiesystem der Zukunft ist zellular

Über 120 Experten der Energie- und Versorgungsbranchen aus Deutschland, Österreich und der Schweiz trafen sich, um gemeinsam den Veränderungsprozess unseres Energie- und Versorgungssystems effizient und nachhaltig zu gestalten. Der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW), der Verband kommunaler Unternehmen (VKU), Bayern Innovativ sowie die EnergieRegion Nürnberg e.V. haben die Veranstaltung gefördert und ihr großes Gewicht verliehen, vor allem im Hinblick auf die zukünftige Durchsetzung der erforderlichen regulatorischen Änderungen auf politischer Ebene.

Mit dem Ausbau regenerativer Energieerzeugung aus dezentralen Anlagen - Windkraft, Sonnenenergie, Biomasse – bilden sich überall im Land bereits Zellen, die ihren Energiebedarf durch eigene Erzeugungskapazitäten decken könnten. Seit einigen Jahren arbeitet der VDE Arbeitskreis „Energieversorgung 4.0 “ daran, wie solche Zellen sinnvoll, d.h. netzdienlich und sozial in ein technisches Ökosystem der Energieversorgung integriert werden können. Dabei spielen Energiespeicher bzw. -wandler zur lokalen Lastverschiebung, Netze zur Übertragung großer Energiemengen und digitale Steuer- und Regelmechanismen zur Beherrschung fluktuierender Energieflüsse eine wesentliche Rolle. 

Die Natur liefert zahlreiche Beispiele, wie effizient  Ökosysteme funktionieren, wie sich aus einzelnen einfachen Zellen komplexe Organe entwickeln oder wie sich viele Kleinstlebewesen zu hochökonomischen Verbänden zusammenschließen. In den sog. technischen Ökosystemen funktioniert dies ebenso. Das markanteste Beispiel dafür ist wohl das Internet. Die VDE Studie „Der Zellulare Ansatz “ beschreibt die  Grundlagen für eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung durch Integration und Konvergenz unterschiedlicher, verteilter Energieträger Strom, Gas, Wärme und Wasser. Sie berücksichtigt dabei auch die speziellen Bedarfe, die sich aus einer Zunahme der Elektromobilität auf der Verbraucherseite ergeben werden.

Im VDE Workshop „Der Zellulare Ansatz“ haben sich Fachleute der Energie- und Versorgerbranche zusammengesetzt, um die technischen Anforderungen und Voraussetzungen zur Umsetzung eines solchen zellularen Ansatzes zu definieren. Hierzu wurde in vier Gruppen gearbeitet, die sich mit den Themen

• Energiewandlung, Sektorenkopplung, Speicher;
• Netzplanung, Netzbetrieb und Schutztechnik;
• Digitalisierung und Automatisierung in zellularen Systemen und
• Systemintegration und Anwendung

intensiv auseinandergesetzt haben.

Mitte des Jahres werden die Ergebnisse in einer Fachveröffentlichung präsentiert und beim ETG Kongress 2019 weiter vertieft. Kernpunkte der weiteren Arbeiten werden nach Meinung des Arbeitskreisleiters Dr. Gerhard Kleineidam folgende Fragestellungen sein:

• Definition des Begriffs „Zelle“ bzw. Charakterisierung der Eigenschaften einer Zelle. Wie intelligent muss eine Zelle sein, muss jede Zelle schwarzstart- bzw. inselbetriebsfähig sein?
• Wie verändern sich Aufgaben, Zuständigkeit, Verantwortung von ÜNB, VNB, Erzeugern, Verbrauchern im „zellular“ geprägten System?
• Was muss weiterhin zentral geführt werden, was kann sich dezentral selbst organisieren, wie wird das „zellulare“ System orchestriert?
• Wie verändern sich die Geschäftsmodelle bzw. Geldflüsse im „zellularen“ Energiesystem?
• Der Schwerpunkt bei Digitalisierung des Energiesystems sollte auf Lastprognose und Systemdiagnose gelegt werden mit dem Ziel: Bereitstellung effizienter Fahrpläne bzw. Automatisierung der Netzführung.
• Hinsichtlich Sektorenkopplung wird eine engere Zusammenarbeit v.a. mit dem DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches) gefordert.
• Auch Regularien müssen sich ändern, damit es kein „wildes“ Zellenwachstum gibt, von dem nur wenige profitieren.
• Wann und wie werden Öffentlichkeit, Behörden und Politik in unsere technische Arbeit involviert. Diesbezüglich wurde eine enge Zusammenarbeit mit Organisationen wie dem VKU (Verband kommunaler Unternehmen) und der BNA gefordert.

Der VDE Arbeitskreis „Energieversorgung 4.0“ wird sich auch in Zukunft mit großem Engagement sowohl auf Bundesebene als auch auf regionaler Ebene im VDE Nordbayern für eine nachhaltige Wandlung der Energieversorgung im Sinne des zellularen Ansatzes in Deutschland und Europa in kompetenter Weise einsetzen.

Dr. Gerhard Kleineidam

Wir danken für Ihr Interesse an unseren Beiträgen!

Falls Sie sich noch stärker bei der Umgestaltung unseres Energieversorgungssystems einbringen und die Entwicklungen dazu selbst mitgestalten möchten, haben Sie als VDE Mitglied die Möglichkeit im ETG/ITG Arbeitskreis „Energieversorgung 4.0“ zu wirken. Sie werden dann zukünftige Veranstaltungen zum „zellularen Ansatz“ selbst mitgestalten und Einfluss auf Veröffentlichungen und Fachartikel nehmen, die auch auf politischer Ebene maßgeblichen Einfluss haben werden.

Falls Sie noch kein VDE Mitglied sind, dann interessieren Sie sicher unsere Informationen über die Mitgliedschaft von Privatpersonen oder Unternehmen: VDE Mitgliedschaft