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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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© Fernwasserversorgung Elbaue-Ostharz GmbH
Mit virtuellem Kraftwerk, Lastmanagement, neuer Marktplattform
Projektinfo 13/2012

Der Windpark Druiberg am Rande der Energie-Modellstadt Dardesheim ist der größte im Landkreis Harz.
© Windpark Druiberg GmbH u.Co KG
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Landkreis Harz erprobt Stromversorgung der Zukunft

Regionen mit hohem Anteil an erneuerbaren Energien bieten besonders gute Voraussetzungen, um künftige dezentralere Versorgungssysteme zu erproben. Im Landkreis Harz, einer von sechs Modellregionen des E-Energy-Programms der Bundesregierung, haben mehr als 20 Partner aus verschiedenen Bereichen der Elektrizitätswirtschaft Technologien und Geschäftsmodelle für Smart Grids entwickelt. An deren Umsetzung waren vier Stadtwerke und zwei Verteilnetzbetreiber beteiligt. Das vom Bundesumweltministerium geförderte vierjährige Forschungsprojekt RegModHarz endet Anfang 2013.

„Der Landkreis Harz kann erneuerbaren Strom exportieren“ – diese Erkenntnis bildete den Ausgangspunkt des Projekts. Im ersten Schritt wurden dazu die bereits vorhandenen erneuerbaren Erzeugungskapazitäten und regionalen Potenziale ermittelt. So liegt im Landkreis der Anteil der erneuerbaren Energieerzeugung am gesamten jährlichen Stromverbrauch von 1,2 Mrd. kWh bei einem guten Drittel (Basisszenario 2008); der Bundesdurchschnitt im ersten Halbjahr 2012 hingegen bei 25%. Rund ein Drittel der von den mehr als 240.000 Einwohnern im Landkreis Harz verbrauchten Elektrizität werden schon heute regenerativ gewonnen. Die Potenziale sind jedoch wesentlich größer; die Region besitzt noch viele ungenutzte Reserven im Bereich Erzeugung, Speicherung und Lastverschiebung. Dabei stellt die Windenergie die flächeneffizienteste und derzeit preiswerteste erneuerbare Energie dar. Würden alle ausgewiesenen Windkraftflächen optimal genutzt, so könnte die jährliche Windstrommenge verdoppelt werden. Mit der Nutzung von 0,5% der Landkreisfläche würde bilanziell bereits die Hälfte des Strombedarfs über die Windenergie gedeckt werden. Auch die Solarenergie weist ein großes Potenzial auf. Im Gegensatz dazu trägt die Wasserkraft zurzeit nur etwa 2% zur Stromversorgung bei; und es gibt auch nur geringe Ausbaupotenziale.

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Pumpspeicherwerk als riesige Batterie

Um Schwankungen im Angebot von Wind- und Solarenergie auszugleichen, werden Speicher in Zukunft eine immer bedeutsamere Rolle spielen. Pumpspeicherwerke sind hierfür gut geeignet, da sie große Energiemengen über längere Zeiträume speichern können. Eine wichtige Komponente der Regenerativen Modellregion Harz ist deshalb das Pumpspeicherwerk Wendefurth an der Rappbode-Talsperre, das eine Speicherkapazität von 600 MWh hat. Damit lässt sich der Landkreis rechnerisch gut vier Stunden versorgen. Für das künftige Stromversorgungssystem ist diese Anlage unverzichtbar. Sie gleicht Leistungsschwankungen im Netz in kurzer Zeit aus. Wie eine riesige wiederaufladbare Batterie kann das Rappbode-Talsperrensystem überschüssigen regenerativen Strom speichern. Der Stausee der Talsperre Wendefurth dient dem Pumpspeicherwerk als Unterbecken, während sich das Oberbecken auf einer nahegelegenen Anhöhe befindet. Mit dem überschüssigen Strom kann Wasser aus der Bode in das Oberbecken gepumpt werden. Wird wieder Strom gebraucht, weil zum Beispiel gerade Windstille herrscht, so kann dieses Wasser zurück ins Tal fließen und treibt dort zwei 40-Megawatt-Turbinen an. Bei Bedarf kann auf diese Weise der gespeicherte Strom wieder genutzt werden.

Auch die mobilen Speichermöglichkeiten durch Batterien von Elektroautos wurden untersucht. Gleichzeitig stellt die geregelte „Betankung“ der Elektroautos ein riesiges Verschiebepotenzial im Haushaltsbereich dar, wodurch zukünftig Schwankungen bei der Produktion von Wind- und Solarstrom ausgeglichen werden könnten. Berechnungen auf Grundlage eines Feldtests ergaben: 46% des Stromverbrauchs von Haushalten ließen sich derzeit verschieben, indem zum Beispiel die Waschmaschine zwei Stunden später gestartet wird, wenn der Wind stärker weht oder die Sonne intensiver scheint und dadurch mehr regionale erneuerbare Energie zur Verfügung steht.

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Merkzettel

Adressen

Projektkoordination
Fraunhofer IWES

Links

Projekt Regenerative Modellregion Harz
Weblink zur Projektseite

Förderprogramm E-Energy

Weblink zur Website des Förderprogrammes des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit

Infotipp

Das Stromnetz wird zum Marktplatz
BINE-Projektinfo 06/2011

Auf dem Weg zur Erneuerbaren-Energie-Region
BINE-Projektinfo 01/2011

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.