Innovationsgedanken bei den Stadtwerken Norderstedt

von NEW 4.0 Gastautor, 
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Entwicklung eines Home Energy Management Systems zur Steuerung eines Batteriespeichers in Verbindung mit dynamischen Tarifmodellen

Die Stadtewerke Norderstedt sind im NEW 4.0-Projekt dafür bekannt, über 700 Kunden mit über 3000 schaltbare Steckdosen zum aktiven Mitmachen einbezogen zu haben. Sie untersuchen im Rahmen des Projekts NEW 4.0 die Nutzung von überschüssiger Windenergie durch Privatkunden.

Aktueller Stand

Ende 2020 möchten die Stadtwerke die Frage beantworten können, ob es technisch möglich ist dynamische Stromtarife einzuführen, die eine WIN-WIN Situation für Kunde und Energieversorger darstellen. Ferner studieren die Stadtwerke Norderstedt auch das Nutzerverhalten Ihre Kunden. Ziel ist es Faktoren zu identifizieren, die Kunden motivieren ihr erlerntes Verhalten zu ändern.

Seit dem Start in Oktober 2018 bis einschließlich Juni 2019 haben die Stadtwerke 92 MWh verschieben können. Das sind im Schnitt 23 kWh pro Kunde, umgerechnet kann der Kunde 6 - 10 Euro im Monat sparen. Ein beträchtlicher Wert, bei dem es sich lohnt sein Verhalten etwas zu ändern.

Forscherwille bei den Stadtwerken Norderstedt

Trotz des Erfolges geht die Entwicklung bei den Stadtwerke Norderstedt im NEW 4.0-Projekt weiter. Derzeit erproben Sie neue Möglichkeiten: Was wäre, wenn jeder Kunde einen Akku in seinem Haus hätte? Der Akku geladen werden würde, wenn es die Stadtwerke für richtig halten und der Kunde sein Verhalten gar nicht verändern müsste?

Diesen Fragen geht der Masterstudent Dominik Hattensauer von der Helmut-Schmidt-Universität (kurz HSU) aus Hamburg mit seiner Arbeit "Entwicklung eines Home Energy Management Systems zur Steuerung eines Batteriespeichers in Verbindung mit dynamischen Tarifmodellen" nach. Der Betreuer auf der Seite der Stadtwerke Norderstedt ist Thorsten Meyer.

Die Idee des Ausspeisens in das Haus-Stromnetz ist nicht neu. Das machen heute schon gut ausgestattete Solaranlagen. Aber Einspeisen aus Wechselspannung mit 230 V - von Extern gesteuert in einen Batteriespeicher und dann wieder zurück ins Netz, wenn der Kunde es benötigt - das ist neu.

Thorsten Meyer, Leiter des NEW 4.0-Teilprojekts bei den Stadtwerken Norderstedt.

Dieser Ansatz einer zeitlichen Entkopplung von Verbrauch und Erzeugung bringt gleich mehrere Vorteile mit sich: Einerseits kann ein solches System den Stadtwerken lokale Flexibilität durch steuerbare Lasten bereitstellen (in diesem Fall das Laden eines Batteriespeichers). Andererseits müssen die Kunden ihre Verbrauchsgewohnheiten nicht an die wetterabhängige Ökostromerzeugung anpassen. Stattdessen können sie ihre Geräte im Haushalt wie gewohnt weiter nutzen und gleichzeitig vom günstigeren Strom profitieren.

Herausforderungen im Projekt

Die Herausforderungen bei der Entwicklung des Projektes lagen zum einen in der zeitpräzisen Steuerung der Einspeiseleistung und zum anderen in der wichtigen Beobachtung, dass sich der Wechselrichter ab einer Leistung von 750W stark erwärmt. Somit verbraucht der Wechselrichter mehr Energie und weniger davon kommt überhaupt im Akku an. Mit voller Energie laden ist demnach nicht immer hilfreich.

Dominik Hattensauer hat dazu in Eigenregie eine App programmiert, die dem Kunden ermöglicht auch von unterwegs einzusehenn, was technich im Wechseltrichter und im Akku passiert. Die App gibt verschiedene Einblicke: wann die Stadtwerke schalten, welche Leistung in den Akku fließt und was das Haus-Stromnetz ein -und ausgespeist. Zudem können die Temperatur und der Ladezustand des Akkus sowie weitere historische Werte abgelesen werden. Die App ermöglicht also auch, den Stromverbrauch des Haushalts in Echtzeit einsehen.

Da es sich um Hardwareinvestitionen in der Höhe von 6.000 € handelt, ist es nicht möglich allen Kunden die Technik zur Verfügung zu stellen. Die Untersuchungen und die Umsetzung der der Idee haben aber gezeigt, dass es absolut möglich ist ein solches System zu realisieren.

Ein tolles Ergebnis einer Masterarbeit und echte Ingenieursarbeit, da es keine Anleitungen gab und ein riesen Dankeschön an die MeterPan für die Unterstützung und Umsetzung.

Thorsten Meyer, Leiter des NEW 4.0-Teilprojekts bei den Stadtwerken Norderstedt.

 

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