Sichere Stromversorgung mit 100% erneuerbarer Energie ist möglich 22. Abschlussbericht zum Kombikraftwerk 2: Sichere Stromversorgung mit 100 % EE möglich - dfbew. August 2014 Agentur für Erneuerbare Energie (AEE): Abschlussbericht und Simulation des Forschungsprojekts
"Das Projekt Kombikraftwerk 2 zeigt, dass mit einer intelligenten Steuerung und Verknüpfung von Erzeugung, Speichern und Verbrauchern ein stabiles Versorgungssystem ohne konventionelle Energieträger machbar ist. Auch wenn bis dahin noch einiges getan werden muss, können wir den heutigen hohen Grad an Versorgungssicherheit zukünftig auch allein auf Basis erneuerbarer Energiequellen erreichen. "
Das Projekt wird vom Bundesumweltministerium gefördert und baut auf dem schon 2007 begonnenen Projekt Kombikraftwerk1 auf, in welchem unter anderem die Versorgungszuverlässigkeit einer vollständig auf regenerativen Quellen beruhenden Stromversorgung demonstriert wurde. Die Herausforderung: Netzstabilität trotz Energiewende Die volkswirtschaftliche Herkulesaufgabe »Energiewende« sorgt in regelmäßigen Abständen für heftige politische Debatten. Kombikraftwerk 2: 100 % erneuerbaren Stromversorgung ist möglich (ee-news.ch). Eines der großen Themen ist die möglicherweise gefährdete Netzstabilität, die nur mit als systemrelevant bezeichneten Energieversorgungskomponenten aufrecht erhalten werden kann. Dabei taugen die Herausforderungen beim politisch und gesellschaftlich gewollten Umbau unserer Energieversorgung nicht für einfache Parolen, zu komplex ist die Materie, zu tief die dahinterstehenden energietechnischen Details. Die Frage nach der Netzstabilität kann nicht mit wenigen Worten beantwortet werden, da jede einzelne Leitung und jedes einzelne Kraftwerk Einfluss auf sie nehmen.
"Die Untersuchungen zeigen, dass die heutige Versorgungsqualität auch mit einer intelligenten Kombination aus erneuerbaren Energien, Speichern und Backupkraftwerken mit erneuerbarem Gas erreichbar ist, und dass wir langfristig auf fossile und nukleare Energiequellen in der Stromerzeugung gut verzichten können", betont Kaspar Knorr, Projektleiter beim Fraunhofer IWES. "Dazu muss das System aber technisch und regulatorisch weiterentwickelt und konsequent auf die erneuerbaren Energien ausgerichtet werden. " Feldtests mit realen Anlagen Neben dieser Simulation haben sie Forscher noch Feldtests mit realen Anlagen durchgeführt. Die Ergebnisse aus diesen Versuchen bestätigen die Resultate der Simulation. "So könnten Erneuerbare-Energien-Anlagen schon heute mit ihren technischen Fähigkeiten zur Gewährleistung der Systemstabilität beitragen, etwa durch Erbringung von Regelleistung", erklären die Forscher. "Allerdings sind die Rahmenbedingungen des Regelleistungsmarktes, beispielsweise hinsichtlich der Größe und der Fristen der Ausschreibungen, aber auch der erforderlichen Kommunikationstechnik und Zertifizierungsverfahren, noch auf konventionelle Kraftwerke ausgerichtet und verhindern eine konstruktive Teilnahme regenerativer Energien", kritisieren sie.
Dazu muss das System aber technisch und regulatorisch weiterentwickelt und konsequent auf die erneuerbaren Energien ausgerichtet werden", bewertet Kaspar Knorr, Projektleiter beim IWES, die Ergebnisse. Die ebenfalls im Rahmen des Projektes durchgeführten Laborversuche und Feldtests mit realen Anlagen stützen die Erkenntnisse. So könnten erneuerbare Energienanlagen schon heute mit ihren technischen Fähigkeiten zur Gewährleistung der Systemstabilität beitragen, etwa durch Erbringung von Regelleistung. Allerdings sind die Rahmenbedingungen des Regelleistungsmarktes, beispielsweise hinsichtlich der Grösse und der Fristen der Ausschreibungen, aber auch der erforderlichen Kommunikationstechnik und Zertifizierungsverfahren, noch auf konventionelle Kraftwerke ausgerichtet und verhindern eine konstruktive Teilnahme regenerativer Energien. Sinnvolle Anpassungen der Rahmenbedingungen "Eine sinnvolle Anpassung der Rahmenbedingungen zur Markt- und Systemintegration ist notwendig, damit die Erneuerbaren Verantwortung für die Stabilität der Versorgung übernehmen können – immerhin steuern sie inzwischen schon mehr als ein Viertel zur Erzeugung bei", führt Knorr weiter aus.
Dazu gehören unter andere die Möglichkeiten der Frequenz- und Spannungshaltung im Stromnetz mittels Photovoltaik, Windkraft- und Bioenergieanlagen. Schließlich gehöre nicht nur die Deckung des Strombedarfs mit regenerativen Energiequellen zur Energiewende. Dass das funktioniert, haben die Forscher schon im Vorgängerprojekt Kombikraftwerk 1 nachgewiesen. Die erzeugte Energie muss aber auch transportiert od erdort erzeugt werden, wo sie verbraucht wird. Dabei müssen im Netz bestimmte Parameter hinsichtlich Spannung und Frequenz eingehalten werden, ansonsten drohen Schäden an elektrischen Geräten oder sogar Stromausfälle. "Nachdem wir schon 2007 mit der Bedarfsdeckung durch ein regeneratives Kombikraftwerk viele Vorurteile widerlegen konnten, wollten wir uns nun einer neuen Herausforderung stellen und detailliert die Versorgungssicherheit einer rein auf erneuerbaren Energiequellen basierenden Stromerzeugung untersuchen", erklärt Kurt Rohrig, stellvertretender Leiter des Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES).