SCHWARMENERGIE

Ein Haus wird zum Mini-Schwarm

In Hamburg-Wilhelmsburg läuft derzeit ein spannendes Projekt: Ein Mehrfamilienhaus wird zu einem Kraftwerk. Auf dem Dach ist eine PV-Anlage installiert, im Keller stehen ein Blockheizkraftwerk sowie ein Batteriespeicher und vor der Haustür zwei Elektroautos. Die Bewohner können so vor Ort selbst Strom und Wärme erzeugen, verbrauchen und speichern. Optimiert werden die einzelnen dezentralen Anlagen und Speicher vom LichtBlick SchwarmDirigenten®, unserer IT-Plattform für die Energiewende. Das Forschungsprojekt läuft bis 2016 und wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit gefördert. Johannes Kehl, der zum Projektteam bei LichtBlick gehört, weiß mehr zum 3E-Mehrfamilienhaus.

Ein Haus als Kraftwerk

Das E-Auto vor der Haustür dient als zusätzlicher Speicher, Foto: LichtBlick SE
Das E-Auto vor der Haustür dient als zusätzlicher Speicher, Foto: LichtBlick SE

Was genau bedeutet 3E?
3E ist die Abkürzung der drei Kernaspekte des Forschungsprojekts: Eigenerzeugung, Eigenverbrauch und Elektromobilität. Dabei geht es vorrangig um die Zeitgleichheit von Stromerzeugung und -verbrauch. Alle steuerbaren Größen im Haus werden primär hinsichtlich eines maximalen Eigenverbrauchs optimiert. Die Sonne können wir nicht steuern, aber beispielsweise das Blockheizkraftwerk (BHKW). Anders als bei den LichtBlick-eigenen ZuhauseKraftwerken, die wir nach dem Strommarkt ausrichten, schauen wir hier auf den Eigenverbrauch im Haus sowie die Börsenhandelspreise und optimieren das BHKW dementsprechend.

Mehr als ein Auto – E-Auto als Speicher

Welche Rolle spielt das Elektroauto in dem Forschungsprojekt?
Das E-Auto gehört als steuerbarer Verbraucher mit zum Haus und ist zugleich Speicher für den im Haus erzeugten Strom. Anders als bei unserem INEES-Projekt in Berlin werden die Batterien jedoch nicht entladen, sondern nur beladen.

Und wie können die Bewohner das Auto dann nutzen?
Die Bewohner können die Autos wie beim Carsharing nutzen. Mit einer App buchen sie das Auto und geben direkt an, wann sie den Wagen mit welchem Ladestand benötigen. Diese Infos gehen direkt an den SchwarmDirigenten®. Im Idealfall können wir relativ flexibel über die Batterie im Fahrzeug verfügen. Wissen wir beispielsweise vormittags um 11 Uhr, dass das Auto um 18 Uhr gebraucht wird und die Ladezeit maximal zwei Stunden dauern wird, können wir den Zeitpunkt der Ladung flexibel gestalten – am besten, wenn die Sonne scheint und im Haus ein Stromüberschuss besteht.

Frühbucherrabatt für mehr Flexibilität

Wer übrigens frühzeitig bucht, bekommt 20 Prozent Rabatt – so haben die Bewohner Planungssicherheit und auch wir können die Batterien im Auto langfristiger in unsere Stromoptimierung einbinden. Im Forschungsprojekt geht es aber auch darum, dass wir lernen, ob die dezentralen Anlagen so regel- und steuerbar sind, dass der dynamische Faktor Mensch nicht eingeschränkt wird. Und das gilt natürlich auch fürs Auto.

Die E-Autos können nach dem Carsharing-Prinzip von den Bewohnern gebucht werden, Foto: LichtBlick SE
Die E-Autos können nach dem Carsharing-Prinzip von den Bewohnern gebucht werden, Foto: LichtBlick SE

Produzent und Verkäufer in einem

Warum führt LichtBlick dieses Forschungsprojekt durch?
Die Energiewelt wird künftig so aussehen, dass es viele dezentrale Erzeugungsanlagen gibt, wie PV-Anlagen oder Blockheizkraftwerke. Der heutige Stromkunde wird dann Verbraucher und Erzeuger sein. LichtBlick übernimmt die Rolle des Dirigenten dieser dezentralen Anlagen. Sie müssen so abgestimmt sein, dass Verbrauch und Erzeugung von Strom möglichst zeitgleich sind und dass die Speicherung von Energie möglichst flexibel erfolgt, damit wir auf die schwankende Stromerzeugung der erneuerbaren Energien reagieren können. Wir müssen dabei Systeme entwickeln, die nicht nur zentral gesteuert, sondern auch im Haus geregelt werden können, wie beispielsweise Batteriespeicher in den Kellern oder Elektrofahrzeugen.

Die Welt von morgen schon heute

Das Forschungsprojekt ist sehr nah an der Zukunft – alle Komponenten, die hier zum Einsatz kommen, werden heute schon serienmäßig hergestellt und verkauft. Daher wollen wir nach der Forschungsphase möglichst schnell mit Pilotprojekten starten, um das 3E-Mehrfamilienhaus einem größeren Markt zugänglich zu machen.

SchwarmDirigent® behält den Überblick

Welche Rolle spielt der SchwarmDirigent®?
Der SchwarmDirigent® hat als intelligentes Energiemanagementsystem eine zentrale Rolle beim 3E-Mehrfamilienhaus. Er kennt im Prinzip alle äußeren Faktoren, die Einfluss auf die Stromerzeugung und den Verbrauch im Haus nehmen. Blicken wir nur auf das Haus sind das zum Beispiel der prognostizierte Wärmebedarf und Stromverbrauch, der Ladezustand und die Buchungen des E-Autos. Außerhalb des Hauses kommt die Wetterprognose dazu. Und auf der Ebene des Strommarkts kennt der SchwarmDirigent® die Strombörsenpreise, um bei Stromüberschuss im Haus und hohen Börsenpreisen, den Strom an der Börse zu verkaufen und nicht zu speichern.

Solarspeicher können das Haus bis zu einen Tag mit Energie versorgen, Foto: LichtBlick SE
Solarspeicher können das Haus bis zu einen Tag mit Energie versorgen, Foto: LichtBlick SE

Ein Beitrag für die Energiewende leisten…

Welchen Beitrag leistet das Projekt zum Gelingen der Energiewende?
Im 3E-Mehrfamilienhaus wird der Strom dezentral und erneuerbar vor Ort produziert. Damit werden keine Großkraftwerke zur Stromerzeugung mehr benötigt. Zudem werden die Stromnetze entlastet, da die Stromerzeugung und der Verbrauch möglichst zeitlich über einander gelegt werden. Die Häuser können die Netze sogar noch unterstützen, da die steuerbaren Blockheizkraftwerke bedarfsgerecht Strom ins Netz einspeisen können. Die Diskussion um den Netzausbau ist damit nicht hinfällig, doch der Ausbau kann mit dem 3E-Konzept reduziert werden.

… und Strom selbst erzeugen

Welche Vorteile wird es zukünftig haben, in einem 3E-Haus zu wohnen?
Zwei wesentliche Vorteile hat das 3E-Konzept für die Bewohner. Erstens wird die Nutzung von E-Autos viel günstiger. Die Kosten für die Ladevorgänge können gegen null gehen. Zweitens sinken die Stromkosten erheblich, wenn der meiste Strom im Haus erzeugt werden kann und sogar noch an der Strombörse verkauft wird. Ein weiterer, eher ideeller Vorteil ist: Als Bewohner weiß ich, dass mein Strom erneuerbar erzeugt wird und ich einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leiste.


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