: Energie-Plus-Insel Pellworm erhält German Renewable Award

22.12.2015 – Das Projekt SmartRegion Pellworm ist bundesweit bislang einmalig und zeigt, wie man die Herausforderungen der Energiewende - mit der fluktuierenden Einspeisung Erneuerbarer Energien sowie deren bessere Verwertung vor Ort – angehen und erfolgreich meistern kann. Für die im nordfriesischen Wattenmeer gelegene Insel Pellworm mit rund 1.200 Einwohnern und einer Menge Touristen im Sommer sind Erneuerbare Energien nichts Neues. Bereits in den 1980er-Jahren wurde auf der Insel einer der damals größten Solarparks Europas gebaut und später mit der Kombination von Windkraftanlagen zu einem der größten Hybridkraftwerk Europas erweitert.

Sonne gibt es satt auf der Insel – da könnte Pellworm mit dem süddeutschen Freiburg konkurrieren, Spitzenreiter in jährlicher Sonnenscheindauer. Und in der dunklen Jahreszeit gibt es dafür besonders viel Wind auf Pellworm – Idealzustände für Erneuerbare. Heute wird denn auch mit Windkraft, Photovoltaik und weiteren Anlagen übers Jahr gesehen mehr Strom auf der Insel produziert, als die Bewohner verbrauchen können – über 22 Millionen Kilowattstunden Strom im Jahr, der Insel reichen etwa sieben Millionen. Damit diese ökologisch erzeugte Plus-Energie aber zu Zeiten von zu geringer Stromeinspeisung – etwa bei längeren Windflauten oder dauerhaft stark bewölktem Himmel – von der Insel selbst genutzt werden kann, startete ein Konsortium aus Wissenschaft und Industrie das dreijährige Verbundprojekt SmartRegion Pellworm: So entstand auf der Nordseeinsel ein intelligentes Stromnetz, das es ermöglicht, die Erneuerbare Energie direkt vor Ort zu nutzen.

Wenn nun bei starkem Wind und strahlendem Sonnenschein sehr viel Strom erzeugt wird, fließt dieser in zwei Großspeichersysteme von Lithium-Ionen-Batterien und Redox-Flow-Batterien. Bei Flaute und Wolken liefern die Batterien dann entsprechend den Strom für die Inselbewohner. Ein Energiemanagement-System, das Energieprognosen aus Einflussfaktoren wie Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeit, Temperatur und Niederschlag berechnet, steuert die laufenden Prozesse. Als Stromspeicher für den lokal und regenerativ erzeugten Strom können leistungsstarke Batterien dienen, Elektrospeicherheizungen, Haushaltsspeicher oder auch Elektroautos.

Nun wurde das Projekt in der Kategorie „Projekt des Jahres“ mit dem German Renewables Award für Innovationen im Bereich der Erneuerbaren Energien ausgezeichnet, der 2015 zum vierten Mal vom Cluster Erneuerbare Energien Hamburg (EEHH) vergeben wurde. Das Fraunhofer Institut für Umwelt-, sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen und das Fraunhofer Institut für Angewandte Systemtechnik AST in Ilmenau waren auf wissenschaftlicher Seite am Aufbau eines intelligenten Stromnetzes mit hybridem Speichersystem beteiligt. Das Team von Fraunhofer UMSICHT hat dabei vor allem die Nutzung thermischer Speicher innerhalb des hybriden Speichersystems erforscht, um eine Wärmebedarfsprognose zu erstellen. „Wenn man wie auf Pellworm Elektrospeicherheizungen nutzt, um die Ungleichgewichte zwischen Verbrauch und Erzeugung im Stromnetz auszugleichen, muss natürlich trotzdem jederzeit der Wärmebedarf der Inselbewohner gedeckt sein“, erläutert Maike Hasselmann, die zusammen mit Carsten Beier für UMSICHT am Projekt beteiligt war. „Damit die Anlageneinsatzplanung vorausschauend und frühzeitig unter Berücksichtigung der wichtigsten Randbedingungen erfolgen kann, ist es erforderlich, den in den nächsten Stunden zu deckenden Wärmebedarf zu prognostizieren.“

Neben der stärkeren Nutzung des vor Ort erzeugten Stroms durch die Zwischenspeicherung von überschüssigem Strom konnte etwa der Einsatz der Speicher am Strommarkt und zur Entlastung des Stromnetzes demonstriert werden. Die Übertragbarkeit des für Pellworm entwickelten hybriden Speicherkonzepts soll nun auch auf andere Regionen Deutschlands bewertet werden. Dafür hat das Team von Fraunhofer UMSICHT gemeinsam mit der RWTH Aachen Vergleichsregionen ausgewählt und diese in Simulationen untersucht. Fazit: Das Konzept ist grundsätzlich übertragbar, es sollte aber an die jeweilige individuelle Versorgungssituation angepasst werden. Daran arbeiten die Forscher jetzt. na