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Smart Grids für eine zukunftsfähige Energieversorgung

Full text: Energy innovation Austria Issue 2016,2 Smart Grids für eine zukunftsfähige Energieversorgung

energy
innovation
austria

2/2016

Aktuelle Entwicklungen und Beispiele für zukunftsfähige Energietechnologien

Smart Grids
für eine zukunftsfähige
Energieversorgung

Aktuelle Strategien und Lösungen

Smart Grids sind intelligente Systemlösungen, die einen entscheidenden
Beitrag für die Entwicklung nachhaltiger Energiesysteme leisten können.
Durch die nationalen und internationalen FTI-Aktivitäten im Bereich „Smart
Grids“ werden die Voraussetzungen für ein zukunftsfähiges Energieversorgungssystem geschaffen. Gleichzeitig eröffnen sich große Chancen für
österreichische Technologien und Lösungen auf den internationalen Märkten
und für die Stärkung des österreichischen Wirtschaftsstandorts. Mit dem
österreichischen Strategieprozess Smart Grids 2.0 und der Smart GridsBegleitforschung wird diese Entwicklung aktiv unterstützt.

Foto: Sychugina Elena/fotolia.de

STRATEGIE

Foto: Gina Sanders/fotolia.de

SMART GRIDS 2.0
Strategieprozess für ein nachhaltiges
Energiesystem der Zukunft
Smart Grid-Technologien und -Konzepte können einen wichtigen
Part in zukunftsfähigen Energiesystemen spielen. Sie tragen dazu
bei, den Herausforderungen durch den wachsenden Anteil dezentraler, fluktuierender Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen sowie der verstärkten Nachfrage nach Energiedienstleistungen auf Basis elektrischen Stroms zu begegnen. Dies erfolgt
mittels kommunikativer Vernetzung einzelner Komponenten wie
dezentrale Erzeugungsanlagen, dezentrale Speicher, flexible
Verbraucher und intelligente Gebäude. Dabei eröffnen sich auch
interessante Möglichkeiten dezentraler und zellulärer Ansätze.
Smart Grids können darüber hinaus einen Beitrag zur Erhöhung
der Energieeffizienz und der Versorgungssicherheit im Stromnetz
liefern. Einzelne Technologien für Smart Grid-Lösungen sind heute
schon verfügbar. Diese müssen allerdings in größerem Ausmaß
in die Verteilernetze gebracht, systemisch zusammengeführt und
optimiert werden.
Österreich nimmt in Europa bei der Entwicklung von smarten Energiesystemen und der Umsetzung von Demonstrationsprojekten
durch Energieversorger, Industrie und Forschung eine Vorreiterrolle ein. Das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und
Technologie (bmvit) unterstützt diese Entwicklung aktiv durch den
Strategieprozess Smart Grids 2.0, bei dem zahlreiche AkteurInnen

aus Energiewirtschaft, Industrie und Forschung eng zusammenarbeiten. Ziel ist es, die bisherigen Ergebnisse aus Forschung und
Demonstration auszuwerten und daraus Mittelfriststrategien und
konkrete Aktionspläne für Österreich abzuleiten.
Der Strategieprozess Smart Grids 2.0 umfasst drei Säulen: die
„Technologieroadmap für Smart Grids in und aus Österreich“, die
„Strategic Research Agenda zur Entwicklung eines intelligenten
Energiesystems in und aus Österreich“ sowie erste Elemente
einer Einführungsstrategie, die unter Einbeziehung eines breiten
Spektrums von Akteuren erarbeitet wurden.
>> www.e2050.at/smartgrids

Kernbotschaften aus dem
Strategieprozess Smart Grids 2.0
Dezentralisierung und Partizipation verlangen ein interaktives Energiesystem – Smart Grids müssen das Spielfeld für Bürgerengagement
eröffnen
Smart Energy Lösungen sind gesamtwirtschaftlich sinnvoll – Kosten und
Nutzen müssen richtig verteilt werden
Flexibilitätsoptionen für ein dynamisches Energiesystem sind vorhanden – wir müssen sie wirtschaftlich erschließen
Smart Services machen das Smart Grid lebendig – wir müssen gemeinsam den Datenschatz heben
Versorgungssicherheit, Resilienz und Datenschutz haben oberste Priorität – sie müssen daher integrale Designparameter von Smart Grids sein
Österreich hat Exzellenz in der Entwicklung von Smart Grids-Komponenten und -Systemlösungen – wir müssen Österreich als Engineering
Standort stärken, um internationale Chancen für Österreichs Wirtschaft
auszubauen

Foto: visivasnc/fotolia.de

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energy innovation austria 2/2016

STRATEGIE

Strategic Research Agenda
zur Entwicklung eines intelligenten Energiesystems
in und aus Österreich

Technologieroadmap Smart Grids Austria
Umsetzungsschritte zum Wandel des
Stromsystems bis 2020

Hrsg. bmvit und AIT Austrian Institute of Technology GmbH

Hrsg. bmvit & Technologieplattform Smart Grids Austria

Der langfristige Forschungsbedarf für eine zukunftsfähige optimierte Energieinfrastruktur wurde im Rahmen der „Strategic Research Agenda“ (SRA) ermittelt. In einem partizipativen Prozess,
in den alle in diesem Bereich tätigen österreichischen Forschungs­
akteure sowie zentrale Akteurs- und Stakeholdergruppen eingebunden waren, wurden die relevanten Themen für einen Übergang
zu integrierten Energie- und IKT-Infrastrukturen spartenübergreifend betrachtet und Synergien identifiziert.

Die Technologieroadmap behandelt die kurz- und mittelfristigen
Entwicklungsschritte zur Umsetzung von Smart Grids in Österreich
bis hin zur industriellen Entwicklung und Implementierung marktfähiger Produkte und Dienstleistungen. Der Fokus liegt dabei auf
dem Zeitraum bis 2020. Der Weg zu einer breiten Umsetzung
von Smart Grid-Lösungen soll demnach über folgende Schritte
verlaufen: Gestaltung der Rahmenbedingungen, angewandte
Forschung & Weiterentwicklung, großflächige Systemvalidierung
bereits erarbeiteter Techologien und Implementierungsphase.
Realisierung und Abstimmung der einzelnen Lösungen werden in
der Roadmap entlang der drei Entwicklungsachsen Netz, System
und EndkundInnen betrachtet. Das technische Fundament für die
Technologien und Lösungen bildet eine IKT-Gesamtarchitektur. In
der Roadmap wird der Handlungsbedarf für die Schlüsselakteure,
wie öffentliche Stellen, Netzbetreiber, Technologieanbieter und
Forschungseinrichtungen im Detail aufgezeigt.
>> www.nachhaltigwirtschaften.at/e2050/results.html/id7489

Für folgende vier Themenfelder wurde der Innovations- und
Forschungsbedarf im Detail definiert, wobei der Fokus auf interdisziplinären und systemischen Fragestellungen liegt: Energieträgerübergreifende und raumspezifische Infrastrukturentwicklung,
Governance der Energiewende, Elektrizitätssystem sowie leitungsgebundene Wärme- und Kälteversorgung. Informations- und
Kommunikationstechnologien (IKT), Speichertechnologien und
Fragen der Energieeffizienz, welche für alle Energienetze und für
die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle relevant sind, wurden
unter „Cross-Cutting Issues“ zusammengefasst.
Mit der Umsetzung der Strategic Research Agenda sollen die Ziele
der Europäischen Energieunion maßgeblich unterstützt werden:
Steigerung der Versorgungssicherheit durch eine Diversifizierung
der Energieträger und effizientere Nutzung der erzeugten Energie,
ein vollständig integrierter Energiebinnenmarkt sowie Klimaschutz
und Emissionsminderung zur Erreichung der in Paris 2015 vereinbarten Klimaziele.
>> www.nachhaltigwirtschaften.at/e2050/results.html/id7500

„Das Energiesystem 2050 basiert auf einer über alle
energietechnischen Domänen integrierten Infrastruktur
mit einem sehr hohen Anteil an erneuerbarer Energie­
erzeugung unter Berücksichtigung sozialer Gerechtigkeit
in einer sich wandelnden Gesellschaft. Viele NutzerInnen
von Energienetzen machen von der Möglichkeit Gebrauch,
eine aktive Rolle als EinspeiserInnen oder als Bereit­
stellerInnen von Speicher- und Flexibilitätsservices zu
spielen. Innovative Lösungen zur Gestaltung energieeffi­
zienter, nachhaltiger und resilienter Energienetze werden
nach der Einführung auf dem Leitmarkt Österreich auch
international nachgefragt.“
Vision für ein zukünftiges, intelligentes Energiesystem
in Österreich, Strategic Research Agenda

Foto: VioNet/fotolia.de

Entwicklung von Elementen einer Einführungsstrategie
im Strategieprozess Smart Grids 2.0
Als dritte Säule des Strategieprozesses Smart Grids 2.0 werden
ExpertInnen-Workshops durchgeführt, in denen ausgewählte Themen diskutiert sowie nationale Forschungsaktivitäten ausgewertet
und mit internationalen Erkenntnissen in ein Gesamtbild eingeordnet werden (Leitung: B.A.U.M. Consulting). Der Strategieprozess
eröffnet damit einen Open Space für etablierte und neue AkteurInnen zur Gestaltung konsensfähiger Entscheidungsgrundlagen
und für die Entwicklung von Elementen zur konkreten Umsetzung
von Smart Grids.
>> www.nachhaltigwirtschaften.at/e2050/results.html/id7512
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Foto: avantsmart

GESCHÄFTSMODELLE

Interview mit
DI Hemma Bieser, avantsmart
Koordinatorin und Moderatorin
der Smart Service-Aktivitäten
im Rahmen des Strategie­
prozesses Smart Grids 2.0
Warum sind neue Dienstleistungen und Geschäftsmodelle
so wichtig für die Verbreitung von Smart Grids?
Wir erleben momentan einen großen Transformationsprozess: die
Digitalisierung sämtlicher Arbeits- und Lebensbereiche. Unternehmen wie Google, Apple oder Amazon entwickeln digitale Technologien und bringen diese mit innovativen Geschäftsmodellen in den
Markt. Dabei stellen sie die KundInnen in den Mittelpunkt. Genau
diesen Menschen-zentrierten Ansatz benötigen wir auch bei der
Gestaltung der Energiesysteme der Zukunft. Viele Technologien
sind in einem ausreichenden Reifegrad verfügbar. Diese müssen
wir nun mit neuen Geschäftsmodellen in den Markt bringen.
Welche Geschäftsmodelle könnten für KundInnen besonders interessant sein?
Naheliegend sind Geschäftsmodelle, die den KundInnen einen
monetären Vorteil bieten. Es gibt schon heute Lösungen auf dem
Markt, die sich an Haushalte mit hohem Verbrauch und Gewerbebetriebe richten. Durch Monitoring des Energieverbrauchs und
konkrete Einspartipps kann ein finanzieller Vorteil erreicht wer-

den, auch wenn man die Kosten für diese Energiedienstleistung
berücksichtigt. Etwas weiter in die Zukunft gedacht diskutieren
wir Geschäftsmodelle, die auf aktuellen Trends aufbauen. Nach
dem Sharing Economy-Gedanken muss nicht jeder alles selbst
besitzen, sondern man teilt sich z. B. eine Solaranlage. Diese kann
über die Crowd finanziert werden. Die Anteilseigner beziehen den
Strom, können ihn in einer Peer-Group handeln oder wenn sie
möchten, sogar an Dritte spenden. Daten über Erzeugung und
Verbrauch sowie die entsprechenden Softwarelösungen sind die
Grundlage für diese Geschäftsmodell-Ideen.
Welche Zielgruppen werden adressiert?
Jedes Geschäftsmodell richtet sich an sehr spezifische Zielgruppen – von privaten Haushalten bis hin zu Betrieben oder Betreibern
von Energieanlagen. Bei der Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen und Services ist es essentiell, die Bedürfnisse der einzelnen
Kundensegmente zu verstehen. Zum Beispiel sind BewohnerInnen
von Mietwohnungen in Städten an Mieterstrom-Modellen interessiert, weil sie kein Eigentum haben und sich vielleicht trotzdem
an der Energiewende beteiligen wollen. Hingegen haben finanziell
unabhängige Hausbesitzer im Umland Mittel zur Verfügung, um in
Solaranlagen, Heimspeicher oder E-Autos zu investieren. Für jede
Kundengruppe muss das passende Geschäftsmodell entwickelt
werden. Um das Verhalten und die Motive besser zu verstehen,
können Datenanalysen genutzt werden.
>> www.avantsmart.at

Smart Services
für das Energiesystem der Zukunft

Das Wiener Start-up-Unternehmen Grid Singularity - GSy
GmbH entwickelt aktuell in Kooperation mit weltweit führenden
IT-Spezialisten (www.ethcore.io) eine internet-basierte dezentrale
Plattform für Energiedatenmanagement und -datenaustausch, die
auf der blockchain-Technologie aufbaut. Die innovative Technologie ermöglicht die Aufzeichnung von Schlüsseldaten in Echtzeit
und verhindert die spätere Veränderung der Daten. Sie soll zu
einem wertvollen Werkzeug für alle Energiemarktteilnehmer (Erzeuger, Netzbetreiber, Investoren, Händler und VerbraucherInnen)
werden. Der Hauptvorteil der Plattform liegt in der Interoperabilität,
was zu bedeutenden Infrastrukturkosteneinsparungen führt.
>> www.gridsingularity.com

„Unser Ziel ist es, die Komplexität
des Energiemarkts auf den Down­
load einer Smartphone-App zu redu­
zieren und damit die hohen Kosten
für den Eintritt in den Markt zu sen­
ken. Der dezentrale und interope­
rable Charakter der Plattform wird
durch die Auditfähigkeit verstärkt,
so dass jeder Benutzer exklusiven
Zugriff und Kontrolle über seine Daten behält. Denken Sie
an Google ohne Google in der Mitte.“
Ewald Hesse, CEO Grid Singularity - GSy GmbH

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Foto: privat

Immer mehr Menschen investieren in erneuerbare Energien und Energieeffizienz und werden zu aktiven
TeilnehmerInnen am Energiesystem. Die digitale Transformation der Systeme schafft die Grundlagen für neue
Geschäftsmodelle und smarte Services. Im Energiesystem der Zukunft werden Daten aus unterschiedlichen
Quellen in großer Menge verfügbar sein. Darauf basierend eröffnen sich neue Marktchancen für IKT-basierte
Dienstleistungen, die weit über die transparente Darstellung und Abrechnung des Energieverbrauchs hinausgehen. Im Rahmen des Strategieprozesses Smart Grids 2.0 werden die technischen und organisatorischen
Voraussetzungen für smarte Energiedienstleistungen diskutiert und Impulse für die Entwicklung innovativer
Services und Geschäftsmodelle gesetzt.

BEGLEITFORSCHUNG

Aufgrund des steigenden Anteils erneuerbarer Energien an der
Stromerzeugung könnte es in Zukunft notwendig sein, steuerbare Kraftwerke als Reservekapazitäten bereitzuhalten, um Versorgungsengpässe zu überbrücken. Im derzeitigen Strommarkt
wird nur die tatsächlich gelieferte Menge an Strom und nicht die
Bereitstellung von Kapazität (Leistung) monetär vergütet. Man
spricht daher vom „Energy-only-Markt“. Mit zunehmendem Anteil
erneuerbarer Energien und aufgrund sinkender Strompreise im
Großhandel wird der Betrieb vieler konventioneller Kraftwerke zunehmend unrentabel, so dass es zukünftig zu einem Unterangebot
an gesicherter Leistung kommen könnte.
Aktuell wird die Einführung von sogenannten „Kapazitätsmärkten“
am Strommarkt diskutiert, bei der ein Handel mit bereitgestellter
gesicherter Leistung statt mit verbrauchter Strommenge stattfindet. Einen alternativen bzw. ergänzenden Ansatz dazu könnten
intelligente Stromnetze darstellen. Durch die Aktivierung von verbrauchs- und erzeugerseitiger Flexibilität im Smart Grid (z. B. durch
Lastmanagement und die Nutzung von Speichern) könnte der
Zubau von Backupkapazitäten möglichst gering gehalten werden.

„Das Potenzial des Einsatzes von
Flexibilität – sei es durch stromsei­
tige Lastverschiebungen oder auch
durch Strom-/Wärmekopplung –
wird im Kontext von Smart Grids oft
als die Lösung zur Umsetzung der
Energiewende argumentiert. Das
Projekt „Smart Grid Backup“ hat
jedoch gezeigt, dass vorhandene
Restriktionen z. B. aus Produktionsprozessen diese Poten­
ziale stark limitierten. Flexibilität ist daher lediglich als ein
wichtiger Baustein neben anderen Lösungen (z. B. Effizienz,
Speicher und/oder Reservekraftwerke) zu qualifizieren.“

Foto: shooting star

Reduktion von Backupkapazitäten
durch Smart Grids

Dr. Wolfgang Prüggler,
MOOSMOAR Energies OG, ehemaliger Projektleiter TU Wien

Lastflexibilisierung im Smart Grid
Die Analysen zeigen, dass durch Aktivierung der vorhandenen
Potenziale im Bereich des industriellen Lastmanagements sowie durch eine flexible Kopplung des Strom- und Wärmesektors
(Power-to-Heat) in Deutschland und Österreich ein stromseitiger
Kapazitätseinsparungseffekt von ca. 7 GW zu erreichen wäre.
Dazu sind Lastflexibilisierungen von ca. 5,8 GW im industriellen
sowie von ca. 58 GW im Power-to-Heat Bereich erforderlich. Die
notwendigen Backupkapazitäten könnten laut den Berechnungen
insgesamt um etwa 5 % reduziert werden. Das größte Potenzial
für Kapazitätseinsparungen durch industrielles Lastmanagement
wurde bei Chlor- und Stahlanlagen ermittelt.

Wirtschaftlichkeit
Foto: silvano audisio/fotolia.de

Simulation des Energiesystems 2050
Am Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe der Technischen Universität (TU) Wien wurde untersucht, ob durch Lastflexibilisierung zukünftig notwendige Backupkapazitäten reduziert
werden können. Dazu wurde ein Energiesystem für Deutschland
und Österreich im Jahr 2050 simuliert, welches einen um 88 % reduzierten CO2-Ausstoß im Vergleich zu 2011 im Strom- und Wärmesektor aufweist. Zur Ermittlung der nötigen Lastflexibilisierung kam
das an der TU Wien entwickelte Simulationsmodell „HiREPS“ zum
Einsatz. Das Modell optimiert den notwendigen Mix aus erneuerbaren und fossilen Kraftwerkskapazitäten. Basis bilden detaillierte
Stromerzeugungs-, Verbrauchs- und Speicherprofile sowie zukünftige Technologiekosten und Vorgaben an die CO2-Reduktion.

Im simulierten Energiesystem 2050 würde durch die eingesparten
fossilen Kraftwerkskapazitäten ein jährlicher Deckungsbeitrag von
etwa 3,8 Milliarden Euro entstehen. Dieser könnte für die Implementierung der neuen Technologien zur Systemflexibilisierung
verwendet werden. Bei industriellen Anwendungen und großen
Power-to-Heat Anlagen spielen die IKT-Infrastrukturkosten nur
eine geringe Rolle. Hier ist die Abgeltung der variablen Kosten
von Lastverschiebungen oder Lastabwürfen der zentrale Kostenfaktor. Im kleinen Leistungsbereich (z. B. bei Wärmepumpen in
Haushalten) haben die IKT-Infrastrukturkosten allerdings großen
Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit. Die synergetische Nutzung der
IKT-Technologien durch weitere Dienstleistungen (z. B. Informations- oder Automatisierungsdienste) könnte hier die Effizienz des
Gesamtsystems erhöhen. 
>> www.nachhaltigwirtschaften.at/e2050/publikationen/view.
html/id1323
energy innovation austria 2/2016

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BEGLEITFORSCHUNG

Loadshift
Potenzialanalyse für Last­
verschiebung im Smart Grid
Foto: vorclub/fotolia.de

Konzepte zur Lastverschiebung im Stromnetz können – neben
dem Netzausbau, innovativen Speichertechnologien und der
Implementierung moderner Mess-, Informations- und Kommunikationstechnologien – dazu beitragen, auch in Zukunft die Sicherheit
und Systemeffizienz unserer Energieversorgung zu gewährleisten.
Am Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität (JKU)
Linz wurden im Rahmen des Projekts „Loadshift“ Potenziale
für Lastverschiebung in Österreich erhoben sowie die ökonomischen, technischen und rechtlichen Aspekte dieser Verschiebungspotenziale analysiert. Die ForscherInnen analysierten die
Lastverschiebungspotenziale dabei getrennt nach den Sektoren
Haushalt, Industrie, Gewerbe und kommunale Infrastruktur.
Es werden Schätzungen für den Aufwand verschiedener Grade
der Potenzialausschöpfung abgegeben und Kostenkurven für
Österreich abgeleitet.

Lastverschiebung in Industrie & Gewerbe
Das maximale technische Potenzial für verbraucherseitige
Lastreduktion in der österreichischen Industrie wird in der Literatur auf 664 MW geschätzt, wobei Dienstleistungen und öffentliche
Administration dabei mit berücksichtigt sind.
(Quelle: Abschätzung des maximalen technischen Potenzials für verbraucherseitige Lastreduktion in Österreich, Gutschi und Stigler, 2008)

Aufbauend auf dieser Bewertung wurden im Projekt „Loadshift“
sechs verschiedene Wirtschaftsbereiche betrachtet. Die Analyse zeigt, dass Unternehmen der Zementindustrie, spezielle
Chemie­unternehmen sowie die Papierindustrie die höchsten
Lastverschiebungspotenziale aufweisen. Die Zementindustrie
ist dabei der kostengünstigste Sektor mit unter 100 Euro/MWh.
Das höchste Potenzial liegt in der Papierindustrie, die mit
einem Jahresenergieverbrauch von 4.614 GWh zu den größten
Energieverbrauchern des produzierenden Bereichs zählt. Für die
Papierindustrie (betrachtet wurden die Prozesse am Holzplatz,
in der Altpapieraufbereitung sowie der Holzstoffherstellung) wurde
ein Lastverschiebepotenzial im Bereich von 215 bis 265 MW
mit Kosten von rund 200 Euro/MWh ermittelt.

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„Die beiden Projekte Loadshift und FlexTarif haben deutlich gezeigt, dass es im
Energiesystem der Zukunft keine „one
fits all“ Lösung geben wird. Verschiedene
Kundengruppen in Industrie, Gewerbe und
Haushalten haben individuelle Wünsche,
Anforderungen und Ziele. Die Herausfor­
derung der kommenden Jahre wird darin
liegen, ein noch besseres Verständnis dafür
zu entwickeln, wie mit dieser Individualisierung umgegan­
gen werden kann und wie dabei gleichzeitig die Zuverläs­
sigkeit und Effizienz der Energieversorgung gewährleistet
bleibt.“
Dr. Andrea Kollmann
Projektleiterin, Abteilung Energiewirtschaft,
Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz

Im gewerblichen Bereich bieten sich die Lebensmittelkühlung
und die Temperierung und Lüftung von Dienstleistungsgebäuden
für Lastverschiebung an, da bei beiden (thermische) Speicher
vorhanden sind. Ein signifikantes Potenzial ist hier bei Lastverschiebungen gegeben, die maximal 60 Minuten andauern.

Potenziale Haushalte & Elektromobilität
Bei den Haushalten zeigte sich, dass thermische Anwendungen
für Heizung und Warmwasser die höchsten Potenziale für
Lastverschiebung aufweisen. Generell wird die Einbindung moderner Mess-, Kommunikations- und Informationstechnologien
im Haushaltsbereich als ein zentraler Treiber für die Realisierung
von Smart Grids gesehen. Private Elektromobilität spielt derzeit in
Österreich für Lastverschiebung noch eine untergeordnete Rolle.
Ein Hemmnis ist dabei u. a. die Verkürzung der Akkulebensdauer
durch oftmaliges Auf- und Entladen. Eine weiterhin steigende
Anzahl an Elektroautos bzw. die Weiterentwicklung der Akkutechnologie könnten diesen Sektor aber in wenigen Jahren zu einer
relevanten Größe für Lastverschiebung heranwachsen lassen.

Konzepte für Kommunen
Im Rahmen von „Loadshift“ wurden einerseits die anlagen- und
verfahrenstechnischen Möglichkeiten zur Verschiebung von elektrischen Lasten im Bereich der kommunalen Abwasserreinigung
untersucht. Andererseits wurde eine Case Study in der Gemeinde
Großschönau in Niederösterreich durchgeführt, um die praktische
Realisierung von Lastverschiebemaßnahmen für eine Gemeinde zu
prüfen. Aktuell lassen sich noch keine ökonomischen Anreize für
Investitionen in die Flexibilisierung von Abwasser-Beseitigungs­
anlagen und Wasserversorgungssystemen darstellen. Die Nutzung
der ermittelten Flexibilitäten könnte im Zuge neuer Geschäfts­
modelle, wie z. B. das Pooling der Anlagen mehrerer Gemeinden,
zukünftig interessant werden. 
>> www.nachhaltigwirtschaften.at/e2050/publikationen/view.
html/id1335

Foto: privat

BEGLEITFORSCHUNG

Foto: Gina Sanders/fotolia.de

Flexible Tarife
zur Steuerung von Lastflüssen im Stromnetz
Intelligente Netze, Smart Meter und die Ausstattung von Gebäuden mit modernen Geräten, die mit Hilfe von Informations- und
Kommunikationstechnologie angesteuert werden können (Smart
Homes/Smart Buildings), bilden gute Voraussetzungen für eine
kostengünstige und teils automatisierte Verschiebung elektrischer
Lasten. Im Projekt „Flex-Tarif“ wurde am Energieinstitut an der
Johannes Kepler Universität (JKU) Linz die Flexibilisierung von
Strompreisen und -entgelten vor dem Hintergrund potenzieller
Lastverschiebungsmöglichkeiten in Haushalten und Unternehmen
untersucht.
Haushalte, Gewerbe und Industrie als Adressaten und Anbieter
der Lastverschiebung sowie Netzbetreiber und Energielieferanten
als Nachfrager sind die Marktteilnehmer am Lastverschiebungsmarkt. Die Durchführung einer Lastverschiebung bzw. die Wahl
eines flexiblen Tarifs muss für Anbieter und Nachfrager vorteilhaft
sein. Neben technischen und rechtlichen Voraussetzungen sind
Motivation und spezielle Interessen in den verschiedenen Kundensegmenten entscheidend für die Realisierung von Lastverschiebung. Eine Kunden- und Marktsegmentierung ist notwendig, um
zukünftig differenzierte, flexible Strompreismodelle für verschiedene Kundengruppen entwickeln zu können. Eine zentrale Rolle
spielt die Kommunikation zwischen den AkteurInnen.

Im Bereich Kleinkunden wurden im Rahmen des Projekts Haushalte und kleine Gewerbebetriebe betrachtet, die aktuell nicht
leistungsgemessen abgerechnet werden. Mittelfristig (bis 2025)
ist davon auszugehen, dass Smart Meter flächendeckend verbaut werden, eine Leistungsmessung möglich ist und sich flexible
Strompreismodelle bei speziellen Zielgruppen etablieren.
Langfristig soll das sogenannte „Ampelsystem“ ein optimiertes,
intelligentes Zusammenspiel der Interessen von Netz und Markt
ermöglichen. Das Ampelsystem erlaubt bei garantierter Versorgungssicherheit (grüne Phase) eine freie Reaktion der KundInnen
auf den Marktpreis, während bei kritischen Situationen hinsichtlich der Versorgungssicherheit (rote Phase) keine bzw. in der
Übergangsphase (orange Phase) nur eingeschränkte Reaktionen
möglich sind.
Auch im Bereich Großkunden wird dieses System als zielführend
angesehen, die Umsetzung ist hier aufgrund der teilweise schon
vorhandenen Automatisierungspotenziale und der höheren beeinflussbaren Lasten bzw. Verbräuche einfacher als im Kleinkundensegment zu realisieren. 
>> www.nachhaltigwirtschaften.at/e2050/publikationen/view.
html/id1324

Flexible Tarife
Tarife werden als Überbegriff für die Strompreiskomponenten
Energie („Preis“) und Netz („Entgelt“) verwendet. Entgelte bezeichnen (regulierte) pauschale, kW- und/oder kWh-abhängige
Elemente der Strompreiskomponente Netz, Preise bezeichnen
die nicht regulierten Elemente der Strompreiskomponente Energie. Als flexible Tarife werden alle Tarifkomponenten zusammengefasst, die eine Beeinflussung der Nachfrageseite mit sich
bringen. Dazu gehören z. B. schaltbare, dynamische Tarife (Real
Time Pricing) oder zeitabhängige Tarife (Time of Use).

Foto: tdrechsler/fotolia.de
energy innovation austria 2/2016

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EXPERTENINTERVIEW

Foto: AIT

DI Helfried Brunner
AIT Austrian Institute of
Technology

Sie sind aktiv am österreichischen Strategieprozess Smart
Grids 2.0 beteiligt, haben u.a. die Arbeiten an der „Strategic
Research Agenda“ geleitet. Wie beurteilen Sie die bisherigen Entwicklungen im Bereich Smart Grids-Technologien
in Österreich?
Durch die bisherige Strategiearbeit und die innovationsfreundliche
Förderlandschaft konnte eine hervorragende Basis gelegt werden.
In den daraus hervorgehenden Initiativen, unter der Beteiligung
von Industrie, Energieversorgern, Infrastrukturbetreibern und
Forschung, konnte sich Österreich eine internationale Vorreiterrolle erarbeiten - sowohl in der Entwicklung von Technologien wie
beispielsweise zur Steigerung der Aufnahmekapazität von elektrischen Verteilernetzen für Erneuerbare Energien, aber auch bei den
dahinterliegenden Entwicklungsdienstleistungen.
Was sind die nächsten Schritte in Richtung Umsetzung
eines zukunftsfähigen Energiesystems?
Derzeit liegt der Fokus noch auf der Weiterentwicklung von
Methoden und Lösungen für die einzelnen Energiedomänen
(Strom, Wärme, Gas) mit zunehmender Betrachtung der Schnitt-

stellen (Hybridnetze). Dies legt die Basis für den nächsten
Schritt, nämlich eine interdisziplinäre, integrierte und systemische Erforschung des zukünftigen Energiesystems über alle
Domänen hinweg. Danach wird auf die Weiterentwicklung des
in der Praxis integrierten Energiesystems mit den gesammelten
Erfahrungen fokussiert.
In welchen Bereichen besteht der größte Forschungsbedarf?
Neben der Weiterentwicklung von Einzeltechnologien und Systemlösungen, ist ein zentraler Faktor die Reduzierung der Planungsunsicherheit bei deren konkretem Einsatz in der Praxis. Es braucht
daher möglichst einfache Methoden und Werkzeuge, um sowohl
den Infrastrukturbetreibern als auch der Industrie die Möglichkeit
in die Hand zu geben zu evaluieren, wann an welcher Stelle welche
Lösung am besten geeignet ist.
Wie sind die österreichischen Aktivitäten im Bereich Smart
Grids international eingebettet?
Die österreichischen Aktivitäten im Bereich Smart Grids werden
nicht losgelöst von internationalen Initiativen betrachtet. Die Einbettung geht in zwei Richtungen: Die Diskussionen und Entwicklungen in den einzelnen internationalen Initiativen, wie zum Beispiel
der Internationale Energieagentur oder der European Research
Alliance, finden Eingang in die österreichischen Entwicklungen.
Über die internationale Vernetzung unserer eigenen Aktivitäten,
wie die Beteiligung von österreichischen Pilotversuchen an internationalen Forschungsprojekten, wird sichergestellt, dass die hier
entwickelten Lösungen den Weg in internationale Initiativen finden.

energy innovation austria stellt aktuelle österreichische Entwicklungen und Ergebnisse aus Forschungsarbeiten im Bereich zukunftsweisender
Energietechnologien vor. Inhaltliche Basis bilden Forschungsprojekte, die im Rahmen der Programme des bmvit und des Klima- und Energiefonds
gefördert wurden. 			
www.energy-innovation-austria.at www.nachhaltigwirtschaften.at www.klimafonds.gv.at

INFORMATIONEN
Loadshift und Flex-Tarif
Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität (JKU) Linz
Abteilung Energiewirtschaft
Ansprechpartnerin: Dr. Andrea Kollmann
Kollmann@energieinstitut-linz.at
Anforderung an Smart Grids zur Reduktion von
Backupkapazitäten im Stromversorgungssektor
Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe
Technische Universität (TU) Wien
Ansprechpartner: Dr. Wolfgang Prüggler
MOOSMOAR Energies OG
w.prueggler@mmenergies.at
Technologieroadmap Smart Grids Austria
Hrsg. von bmvit und Technologieplattform Smart Grids Austria
Ansprechpartnerin: Dr. Angela Berger
angela.berger@smartgrids.at
Strategic Research Agenda
Hrsg. von bmvit und AIT Austrian Institute of Technology
Ansprechpartner: DI Helfried Brunner MSc
helfried.brunner@ait.ac.at

Entwicklung von Elementen einer Einführungsstrategie
im Rahmen des Strategieprozesses Smart Grids 2.0
B.A.U.M. Consult	
Ansprechpartner: Michael Wedler
m.wedler@baumgroup.de
Prozessbegleitung Strategieprozess Smart Grids 2.0
ÖGUT Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik
Ansprechpartnerin: Dr. Erika Ganglberger
erika.ganglberger@oegut.at
Österreichische Smart Grids Aktivitäten und
Strategieprozess Smart Grids 2.0
www.energiesystemederzukunft.at/highlights/smartgrids
www.e2050.at/smartgrids
IEA Forschungskooperation
www.nachhaltigwirtschaften.at/iea

IMPRESSUM
Herausgeber: Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie
(Radetzkystraße 2, 1030 Wien, Österreich) gemeinsam mit dem Klima- und
Energiefonds (Gumpendorferstr. 5/22, 1060 Wien, Österreich)
Redaktion und Gestaltung: Projektfabrik Waldhör KG, 1010 Wien,
Am Hof 13/7, www.projektfabrik.at
Änderungen Ihrer Versandadresse bitte an: versand@projektfabrik.at
        
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