C/sells – Das Energiesystem der Zukunft im Solarbogen Süddeutschlands

Motivation & Zielsetzung

Neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien stellt die Digitalisierung der Energiewirtschaft mit einer zunehmenden Vernetzung der Infrastruktur den beherrschenden Megatrend dar, der das Energiesystem und seine Akteure grundlegend verändern.

Im Verbundprojekt C/sells – Das Energiesystem der Zukunft im Sonnenbogen Süddeutschlands – wird während einer Projektlaufzeit von vier Jahren gezeigt, wie die intelligente Energieversorgung funktionieren kann. Hierfür haben sich mehr als 70 Partner aus Forschung, Energieversorgung, Netzbetrieb, Consulting & Technologie zusammengeschlossen, um in der Modellregion Bayern, Baden-Württemberg und Hessen das Energiesystem der Zukunft zu demonstrieren.

Weitere Informationen zum Verbundprojekt finden sich unter http://www.csells.de .

LOGO SINTEG Schaufenster Intelligente Energie C/Sells ist Teil des Förderprogramms "Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende" (SINTEG) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Ziel ist es, in großflächigen "Schaufensterregionen" skalierbare Musterlösungen für eine umweltfreundliche, sichere und bezahlbare Energieversorgung bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien zu entwickeln und zu demonstrieren.

Im Zentrum stehen dabei die intelligente Vernetzung von Erzeugung und Verbrauch sowie der Einsatz innovativer Netztechnologien und Betriebskonzepte. Die gefundenen Lösungen sollen als Modell für eine breite Umsetzung dienen. C/sells ist dabei aus sieben Teilprojekten mit einer Vielzahl an Arbeitspaketen (AP) und Unterarbeitspaketen (UAP) aufgebaut.

Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft beschäftigt sich vorwiegend mit der Erprobung und Evaluierung einer zukunftsfähigen Smart-Grid-Infrastruktur im Feldversuch. Zusätzlich soll durch eine Potenzialbestimmung und Methodenentwicklung zur Nutzung von Flexibilität im Systemkontext die Integration von Erneuerbaren Energien optimiert werden. Somit werden im Rahmen dieses Projekts methodische Ansätze entwickelt, mithilfe derer unter anderem folgende inhaltliche Leitfragen beantwortet werden können:

Wie kann eine digitalisierte Infrastruktur als Chance für eine erfolgreiche Umsetzung eines solar geprägten Energiesystems im Kontext der Energiewende genutzt werden?
Wie kann Flexibilität zur Integration von erneuerbarer Energie erschlossen werden und welchen Wert hat diese gerade für Stadtwerke und Verteilnetzbetreiber?
Welche Methoden und Konzepte bewähren sich im Praxistest und bieten eine Blaupause für die flächendeckende Umsetzung?

Module

	Basisdaten Das an der FfE entwickelte, regionalisierte Energiesystemmodell (FREM) wird laufend aktualisiert und erweitert. Es bildet unter anderem zeitlich und räumlich aufgelöst den Wärmebedarf und die Potenziale für Erneuerbare Energien ab. Es wird um weitere, hochaufgelöste Daten ergänzt, um gerade auch für die Verteilnetzebene die Datengrundlage für die Flexibilitätsverortung und -bewertung zu schaffen. Darüber hinaus werden die zusätzlichen Daten genutzt, um im Modell die Prognose- und Aggregationsmethoden zu verbessern (vgl. AP 3.4. im Gesamtprojekt).
	Feldversuch Die wissenschaftliche Begleitung des Rollouts von Smart Grid-Komponenten in Altdorf bei Landshut liefert Erkenntnisse über den Mehrwert einer intelligenten Versorgungsinfrastruktur. Darüber hinaus stellt das Modul die Basis für die Implementierung neuer Anreizmechanismen dar. Hierfür implementiert der Flächennetzbetreiber Bayernwerk in Kooperation mit den bayerischen Projektpartnern ein Smart Grid mit 1.500 intelligenten Messsystemen und ca. 150 steuerbaren Elementen in Ostbayern (vgl. UAP 6.3.1).
	Flex-Potenzial Die regionalisierte Quantifizierung von Flexibilität stellt den Kern dieses Moduls dar: Zum einen wird über Lastflussberechnungen im FfE-Tool Gridsim ermittelt, welcher Flexibilitätsbedarf gerade im Verteilnetz besteht. Zum anderen wird untersucht, in welchem Maße sog. Flexibilitätsoptionen einen Beitrag zur Optimierung des Netzbetriebes leisten können (vgl. AP 5.5).
	Flex-Integration Das Modul umfasst die Evaluierung verschiedener Mechanismen zur Erschließung von Flexibilitätsoptionen mit Fokus auf das Verteilnetz unter techno-ökonomischen und rechtlich-regulatorischen Gesichtspunkten (vgl. AP 2.4 & AP 2.5). Zudem erfolgt die Umsetzung und Auswertung eines Integrationsmodells zur Erschließung von Flexibilität im Rahmen des Feldversuchs in Ostbayern.
	Systemrückwirkungen Eine digitalisierte Infrastruktur und die damit einhergehenden Veränderungen modifizieren das Energiesystem grundlegend. In diesem Modul wird u. a. untersucht, wie sich sog. "Prosumerzellen" im Systemkontext verhalten (vgl. AP 2.6). Zusätzlich wird analysiert, welche Rückwirkungen regionalisierte Flexibilitätsplattformen und die Smart Grid-Infrastruktur auf das Energiesystem haben und wie diese ganzheitlich bewertet werden können. Hierbei kommt das an der FfE entwickelte Energiesystemmodell ISAaR zum Einsatz (vgl. UaP 6.3.2).
	Handlungsempfehlungen Um sicherzustellen, dass die Erkenntnisse aus C/sells bereits während der Projektlaufzeit von den verschiedenen Stakeholdern umgesetzt werden können, erfolgt die Erstellung verschiedener stakeholderspezifischer Leitfäden, welche die Herausforderungen der Digitalisierung adressieren und klare Handlungsempfehlungen auf dem Weg in eine digitalisierte und nachhaltige Energiezukunft geben.
	Regionalkoordination Für eine effiziente, koordinierte und zielgerichtete Projektbearbeitung in einem großen Konsortium hat die Gesamtprojektleitung für alle drei beteiligen Bundesländer eine sog. Regionalkoordination initiiert. Die FfE ist dabei der Ansprechpartner für die bayerischen Partner und gewährleistet zusätzlich eine regionale C/sells-Identität und die Verankerung in der bayerischen Politik.
	Intelligente Wärme München Das Ziel dieses C/sells-Projektes ist die Entwicklung einer intelligenten Wärme- und Kälteversorgung in München. Ein solches System zeichnet sich durch die zeitliche Koordination von Strom- bwz. Wärmeangebot und -nachfrage aus. Die zielgerichtete Anpassung des Stromverbrauchs von bestehenden, strombasierten dezentralen Wärme- und Kälteversorgungslösungen erfolgt anhand von intelligenten Messsystemen. Insgesamt werden im Zuge des Projektes rund 1000 stromkoppelnde Einheiten in das virtuelle Kraftwerk der Stadtwerke München integriert.

Zusammenfassung:

20170209 Csells Steckbrief

Abbildung: Projektsteckbrief der FfE-Aktivitäten in C/sells

Kernergebnisse:

Die angestrebten Projektergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Durch konkrete Anforderungskataloge für Smart-Grid-Komponenten und Leitlinien für eine intelligente Netzführung werden klare Empfehlungen gegeben, wie eine zukunftsfähige Infrastruktur technisch umgesetzt werden kann.
Ein Flexibilitätsatlas dient der Visualisierung und Charakterisierung von regionalem Potenzial bereits vorhandener Flexibilitätsoptionen, gerade im Hinblick auf ihre Netzdienlichkeit im Verteilnetz.
Durch die Entwicklung und Erprobung von Geschäftsmodellen und Anreizsystemen auf Basis einer offenen und transparenten Flexibilitätsplattform wird eine Möglichkeit aufgezeigt, inwiefern Flexibilitätsoptionen genutzt werden können, um erneuerbar erzeugten Strom optimal zu integrieren und die vorhandene Infrastruktur möglichst effizient zu nutzen.
Durch stakeholderspezifische Digitalisierungsleitfäden, sog. Smart Grids Handbücher, werden die Handlungsempfehlungen in allgemein verständlichen Form aufbereitet und den beteiligten Akteuren zu Verfügung gestellt.

Förderung und Projektpartner:

Die Bearbeitung der hier beschriebenen Inhalte erfolgt im Verbundprojekt C/sells durch die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. und die Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH. Die FfE-Aktivitäten im Verbundprojekt C/sells werden im Rahmen des Förderprogramms „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“ (SINTEG) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert (Förderkennzeichen: 03SIN121).

Neben dem BMWi wird die FfE durch die Bayernwerk AG, Intel Deutschland GmbH, die SWM Services GmbH, die Stadtwerke Augsburg Energie GmbH und Stadtwerke Augsburg Netze GmbH sowohl finanziell als auch mit Daten und individuellen, praxisnahen Erfahrungen unterstützt. Darüber hinaus werden die genannten Partner die Ergebnisse evaluieren und Umsetzungsmöglichkeiten im eigenen Versorgungsgebiet prüfen.

Weitere Informationen:

Förderkennzeichen

Projektkoordinatoren:

Dipl.-Ing. Simon Köppl

Andreas Zeiselmair, M. Sc.

Thomas Estermann, M. Sc.

Anhänge:
Projektsteckbrief C/sells	508 kB