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Programme zur Nachfragereaktion stellen eine innovative Lösung für die Energienutzung in Europa dar. Kosten und Emissionen können reduziert werden, indem die Verbraucherschaft zu einem geringeren Energieverbrauch angeregt wird, insbesondere zu Spitzenlastzeiten. So könnte den Verbraucherinnen und Verbrauchern auch eine aktivere Rolle auf dem Energiemarkt zukommen.
Dennoch werden diese Programme in den EU-Mitgliedstaaten kaum eingesetzt. Dies ist zum Teil auf den aktuellen Rechtsrahmen zurückzuführen, der aktualisiert werden muss, um Mechanismen zur Laststeuerung, darunter Programme zur Nachfragereaktion, zu ermöglichen. In der Industrie stoßen diese Programme seit mehreren Jahrzehnten auf offene Ohren, doch insbesondere für Wohn- und Gewerbegebäude klafft eine große Umsetzungslücke.
Das EU-finanzierte Projekt DRIMPAC entwickelte einen neuen Rahmen, um die Einführung von Programmen zur Nachfragereaktion in der EU zu erleichtern. Die Idee dabei ist, Verbraucherinnen und Verbraucher sowie Energiedienstleistende in das Potenzial für solche Programme einzubinden und auf die Vorteile aufmerksam zu machen.
„Das öffentliche Bewusstsein der Verbraucherinnen und Verbraucher sollte ausgebaut werden, möglicherweise durch Schulungen. Dadurch werden sie aktiv in die Veränderung des Energieverbrauchs eingebunden“, sagt Paschalis Gkaidatzis, assoziiertes Mitglied des Forschungsteams am Institut für Informationstechnologien in Griechenland und Projektmanager von DRIMPAC. „Das wiederum könnte den Weg zur Nutzung des Gebäudesektors öffnen, der ungenutztes Energiepotenzial bietet“, ergänzt er.
Mit Programmen zur Nachfragereaktion könnte Europa den Energieverbrauch flexibler gestalten, sodass Spitzenlasten reduziert, die Integration erneuerbarer Energiequellen gefördert, der Verbrauch von fossilen Brennstoffen und die Treibhausgasemissionen gesenkt sowie die Energieunabhängigkeit vorangetrieben werden.
Ein neuer Handlungsrahmen
Das Projekt DRIMPAC erarbeitete einen integrativen Rahmen für Programme zur Nachfragereaktion, einschließlich Software- und Hardware-Komponenten. Der Vorschlag von DRIMPAC umfasst eine Reihe an Software-Lösungen und -Werkzeugen, die in bestehende Energiemanagementsysteme von Gebäuden integriert werden können.
Das System erfasst alle erforderlichen Daten, darunter Energieverbrauch und -erzeugung, Bedingungen im Innenraum wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Belegung, sowie die Außenbedingungen. Daraufhin extrahieren KI-basierte Technologien Daten zur thermischen Behaglichkeit in den Innenräumen.
„Anhand dieser Daten kann die sogenannte Energieflexibilität des Gebäudes berechnet werden, also die Energiemenge, die aktuell verbraucht wird, im Vergleich dazu, was verringert oder erhöht werden kann“, erklärt Gkaidatzis.
Im Rahmen des Projekts DRIMPAC konzipierten die Projektpartner neue Software-Komponenten und -Werkzeuge, die in das endgültige Programm eingearbeitet wurden.
Regelung des Energieflusses
Die DRIMPAC-Lösung wird insbesondere Verteilernetzbetreibenden zugute kommen, also Organisationen, die dafür verantwortlich sind, Energie von Erzeugungsquellen an Verbraucherinnen und Verbraucher zu verteilen und diese zu bewirtschaften.
Mit der Software können Verteilernetzbetreibende Signale an Versorgungsunternehmen senden, zum Beispiel über Stauungsprobleme mit der Aufforderung, den Energiefluss zu regulieren.
Dadurch könnten auch die Energiepreise insgesamt sinken, denn die Stromerzeugung ist zu Spitzenlasten am teuersten. Auch die Netzstabilität könnte deutlich gestärkt werden, insbesondere im Falle unerwünschter Ereignisse wie Leitungsstörungen.
„Mit den Programmen zur Nachfragereaktion kann die Nachfrage kurzzeitig gesenkt werden, sodass der Verteilernetzbetreibende die Störung leichter beheben und so größere Ausfälle wie Stromausfälle vermeiden“, merkt Gkaidatzis an.
Pilotversuche und künftige Entwicklungen
Das DRIMPAC-Team testete ihre Lösung in vier Versuchen in Europa – Deutschland, Spanien, Frankreich und Zypern – bei unterschiedlichen lokalen Klimagegebenheiten.
Die Ergebnisse waren erstaunlich. „Wir konnten bis zu 50 % an Energiekosten und Emissionen einsparen und die Spitzenlasten um bis zu 55 % senken“, berichtet Gkaidatzis.
Am Projekt DRIMPAC waren viele Partner beteiligt, die die Ergebnisse des Projekts jeweils auf ihre Weise ausnutzen werden. Einer der Partner, Siemens, hat das System bereits eingesetzt, um eines der eigenen Produkte für das Energiemanagement zu testen und zu validieren.
Insgesamt könnten die Projektergebnisse dazu beitragen, den Anteil erneuerbarer Energiequellen im europäischen Energiemix zu erhöhen und so schnellere Fortschritte beim europäischen Grünen Deal zu erreichen.
Letztendlich wird die Lösung den Energieanbietenden ein gerechteres Preissystem gestatten und das Verbraucherbewusstsein für eine umsichtigere Energienutzung stärken und so, laut Gkaidatzis, „zur Eindämmung des Klimawandels beitragen“.