Quartierspeicher: Technische Einsatzfähigkeit vorhanden, rechtliche Rahmenbedingungen erschweren Umsetzung
Forschungsprojekt der TH Köln liefert wichtige Erkenntnisse für gemeinschaftliche Stromversorgungskonzepte
Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojekts unter Leitung der Technischen Hochschule Köln wurde untersucht, wie Photovoltaikanlagen in Kombination mit einem zentralen Quartierspeicher in einem Neubaugebiet zur Förderung der lokalen Energiewende beitragen können. Die Ergebnisse zeigen, dass der technische Betrieb eines solchen Speichers grundsätzlich realisierbar ist, jedoch durch neue gesetzliche Regelungen wirtschaftliche Herausforderungen entstehen.
Technische Grundlagen und Projektansatz
Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt vom Institut für Elektrische Energietechnik der TH Köln erläutert: „Zentrale Energiespeicher gewinnen neben individuellen Heimspeichern zunehmend an Bedeutung. Sie erhöhen den Anteil lokal genutzter, selbst erzeugter Energie und reduzieren gleichzeitig die erforderliche Gesamtspeicherkapazität. Im Projekt wurden Konzepte entwickelt, die den Aufbau und Betrieb gemeinschaftlich genutzter Quartierspeicher mit geringem technischem und administrativem Aufwand ermöglichen.“
Als Modell diente ein geplantes Wohngebiet in Bergneustadt (Nordrhein-Westfalen), in dem auf den Dächern von 36 Neubauten Photovoltaikanlagen installiert werden sollen. Der erzeugte Strom wird vorrangig direkt vor Ort verwendet, beispielsweise zur Versorgung von Wärmepumpen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Überschüssige Energie wird zunächst in einem Batteriespeicher zwischengespeichert und bei Bedarf genutzt. Nur darüber hinausgehende Strommengen werden ins öffentliche Netz eingespeist.
Bewertung technischer und wirtschaftlicher Potenziale
Die Analyse basierte auf Simulationen von Energieerzeugung und -verbrauch in einem vergleichbaren Wohngebiet. Dabei wurden verschiedene Speicherbetriebsvarianten hinsichtlich technischer Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit und rechtlicher Rahmenbedingungen untersucht. Waffenschmidt hebt hervor: „Gemeinschaftlich genutzte Speicher weisen eine höhere Auslastung als Heimspeicher auf, was zu einer effizienteren Ressourcennutzung führt. Ein integriertes Energiemanagement ermöglicht es, steuerbare Verbraucher wie Ladestationen und Wärmepumpen zeitlich zu verschieben, um Netzbelastungen zu reduzieren und Kosten zu senken.“
Darüber hinaus eröffnen alternative Betriebsstrategien zusätzliche wirtschaftliche Chancen, etwa durch Lastspitzenkappung zur Senkung von Netzentgelten oder durch die Bereitstellung von Primärregelleistung zur Frequenzstabilisierung.
Rechtliche Rahmenbedingungen als Hemmnis
Parallel zur technischen Untersuchung beschäftigte sich das Projektteam mit den rechtlichen Voraussetzungen für den breiten Einsatz von Quartierspeichern. Ziel war es, Vorschläge zur Vereinfachung bestehender Regelungen bezüglich Messkonzepten, Abrechnung und Netzentgelten zu erarbeiten.
Der wissenschaftliche Mitarbeiter Jonas Quernheim weist jedoch darauf hin, dass während der Projektlaufzeit neue gesetzliche Vorgaben eingeführt wurden, die zusätzliche Hürden schaffen: „Ursprünglich war geplant, den Quartierspeicher als sogenannte Kundenanlage zu klassifizieren, was wirtschaftlich vorteilhaft gewesen wäre. Die neuen Regelungen stufen solche Anlagen jedoch als reguliertes Energieversorgungsnetz ein, was zu vollständigen Abgaben und Entgelten führt. Heimspeicher sind hiervon ausgenommen, da sie normalerweise im jeweiligen Gebäude installiert sind und nicht quartiersweit vernetzt werden. Dies macht Heimspeicher oft zur wirtschaftlich attraktiveren Alternative.“
Ergebnisse und Ausblick
Trotz der regulatorischen Herausforderungen konnten wesentliche technische und organisatorische Grundlagen für lokale Energieversorgungssysteme geschaffen werden. Waffenschmidt betont: „Unsere Forschung liefert funktionierende technische Konzepte für gemeinschaftliche Quartierspeicher. Nun ist die Politik gefordert, rechtliche Rahmenbedingungen zu schaffen, die eine einfache Speicherung und Nutzung von lokal erzeugtem erneuerbarem Strom ermöglichen. Nur so kann die Energiewende erfolgreich gestaltet werden.“
Die Projektergebnisse sind in einem Handbuch zusammengefasst, das technische, rechtliche und organisatorische Handlungsempfehlungen für zukünftige Quartierspeicherprojekte enthält. Dieses Handbuch steht unter folgendem Link zur Verfügung:
https://100pro-erneuerbare.com/projekte/2023-12_Quartierspeicher_DBU/Quartiersspeicher_DBU.htm
Projektinformationen
- Leitung: Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt, Institut für Elektrische Energietechnik, TH Köln
- Wissenschaftliche Mitarbeit: Jonas Quernheim
- Projektpartner: Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V., Kanzlei Gaßner, Groth, Siederer & Coll. Partnerschaft von Rechtsanwälten mbB (Rechtsanwalt Dr. Markus Behnisch)
- Assoziierte Partner: Eikamp GbR (Projektentwicklung und Erschließung), Stadtwerke Solingen GmbH (Umsetzung des Strom- und Wärmekonzepts)
- Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), ca. 120.000 Euro über zwei Jahre
Über die Technische Hochschule Köln
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