Mikronetze (Microgrids) sind kleine, lokale Energienetze für Strom, Wärme und Kälte, die Haushalte und Betriebe mit Energie versorgen. Sie können ihren Energiebedarf selbstständig aus erneuerbaren Energien decken. Sie werden individuell gesteuert und können sich vom Energieversorger entkoppeln und so auch bei einem Stromausfall funktionieren. Mikronetze können den Energieverbrauch reduzieren und die Stromkosten für den Betreiber. Am Kompetenzzentrum BEST–Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH beschäftigt man sich mit dem Konzept und entwickelt innovative Methoden zur Planung und Steuerung.
Michael Stadler befasst sich seit 20 Jahren mit den sogenannten Zellularen Energiesystemen. Seit 2017 unterstützt er das Team von BEST und leitete den Aufbau des ersten österreichischen Microgrid-Forschungslabors. Parallel dazu ist er Mitbegründer und technischer Leiter des kalifornischen Unternehmens Xendee, das Mikronetze kommerziell designt.
Energieverbrauch reduzieren
„Wir hinken in Österreich in diesem Bereich etwas hinterher“, konstatiert Stadler. „Die Energiekrise macht die Thematik allerdings wichtiger, die Eigenerzeugung von Energie ist durch sie attraktiver geworden.“ Mikronetze würden nicht nur die Stromkosten senken, sondern auch einen Beitrag zur Entlastung des Stromnetzes leisten. „Je höher die Preise für Elektrizität, desto größer wird die Motivation, Microgrids umzusetzen.“
Die Mikronetze würden eine ganze Reihe von Vorteilen bieten: „Für sie sind weniger teure Netzausbauten notwendig, weil die Energie vor Ort erzeugt wird und nicht über weite Strecken transportiert werden muss. Außerdem kurbelt die Installation die regionale Wertschöpfung an. Und schließlich sind die Microgrids krisenresistent.“
Technologie Voraussetzungen
Diese sind laut Stadler längst gegeben. „Photovoltaik ist ja keine exotische Technologie mehr.“ Mikronetze würden allerdings mit der Speichertechnologie stehen und fallen, erklärt der Wissenschaftler. „Ohne Speicher ist Photovoltaik nur schwer zu managen. Derzeit sind wir sehr auf Lithium-Ionen-Akkus fokussiert, aber denkbar sind auch andere Methoden.“ In Niederösterreich wurden Microgrids bereits verwirklicht.
Unter den Vorreitern befinden sich die Gemeinden Wieselburg-Stadt und Wieselburg-Land. Am Technopol-Standort Wieselburg betreibt BEST eine Energiegemeinschaft, die das neue Feuerwehrhaus der Gemeinden mit dem Bürogebäude des Technopols verbindet. Dieses reale Microgrid wird auch für Forschungszwecke verwendet und erlaubt Technologieanbietern, deren Mikronetztechnologie zu testen. „Das ist einzigartig in Europa“, freut sich Stadler.
Privater Bereich
Mikronetze sind auch in privaten Gebäuden erfolgreich einsetzbar. Ein existierendes privates Microgrid für einen 3-Personen-Haushalt gibt es ebenfalls in NÖ. Es besteht aus einer 4,5-Kilowatt-Photovoltaikanlage, einem 20-Kilowattstunden-Batteriespeicher sowie einer Ladestation für das private E-Auto. 2011 wurde die Photovoltaikanlage installiert, 2017 folgte die E-Auto-Ladestation. 2022 wurde das Mikronetz mit dem Batteriespeicher vervollständigt.
Ein Datenvergleich zwischen 2021 und 2022 zeigt deutlich die Vorteile des Mikronetzes. Der Energiezukauf vom Energieversorger für den Wintermonat Februar hat sich um 73 Prozent auf nur 52 Kilowattstunden reduziert. Für den Sommermonat Juni hat sich der Energiezukauf sogar um 92 Prozent auf nur 18 Kilowattstunden verringert. „Die monatlichen Stromkosten im Jahr 2022 sind weit unter dem Niveau von 2021 und das trotz der im selben Zeitraum verdreifachten Stromkosten“, schildert Stadler.
Auch Stromkosten gehen herunter
Am Technopol-Standort Wieselburg sei immerhin das Projekt „Energieverbrauch reduzieren“ sowie die damein einhergehende Reduktion der Stromkosten von rund 30 Prozent gelungen. „Die Verringerung ist geringer, da die volle wirtschaftliche Photovoltaik- und Batteriekapazität noch nicht ausgeschöpft ist“, erklärt der Mikronetzexperte.
Das Mikronetz-Know-how aus Niederösterreich wird auch in anderen Bundesländern eingesetzt: Kommunale Energiegemeinschaftsprojekte laufen in der Steiermark und in Kärnten. Weitere Mikronetzprojekte werden in Wien und Salzburg entwickelt. Teile des Wissens aus Wieselburg werden mittlerweile in die USA exportiert.
Realisierung in Österreich
„Erneuerbare Energie ist nicht zwangsläufig auch dezentral“, weiß der Wissenschaftler. „Für ihren verstärkten Einsatz müssen die Stromnetze ausgebaut werden. Um dieses Geld könnten sich viele Gemeinden einen Stromspeicher finanzieren.“ Microgrids seien quasi eine lokale Energiefarm, die auch die lokale Wertschöpfung erhöht. Neben Windkraft und Solarenergie kann auch Biomasse herangezogen werden.
Aus verschiedenen Gründen ist Stadler allerding skeptisch, was eine Realisierung in Österreich angeht: „Wir haben hierzulande starke Interessen der Energieversorger, die nicht klar dafür sind, den Energieverbrauch zu reduzieren. Viele zögern noch, ihr Geschäftsmodell von der reinen Energieerzeugung und -verteilung auf Service und Dienstleistungen zu erweitern.“
Energieverbrauch reduzieren: Kooperation der Steiermark, Niederösterreich und Wien
BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH wird im Rahmen des Programms COMET – Competence Centers for Excellent Technologies aus Mitteln des Klimaschutzministeriums (BMK), des Wirtschaftsministeriums (BMDW) und der Länder Steiermark, Niederösterreich und Wien gefördert und von der nationalen Förderagentur FFG betreut.
www.ffg.at/comet
Mehr Informationen:
www.best-research.eu
https://www.best-research.eu/content/de/kompetenzbereiche/microgrids/allgemeine_informationen
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