In diesem Projekt wird unter der Leitung der FH Oberösterreich1 eine digitale Optimierungsplattform für den Energieeinsatz entwickelt, über die Energiegemeinschaften in Zukunft ohne großen technischen und finanziellen Aufwand die Nutzung erneuerbarer Energieträger flexibel und bedarfsoptimiert steuern können. Das Energieoptimierungsmodell serve-U wird hochauflösende meteorologische Erzeugungsabschätzungen, börsebasierte Preisdaten sowie selbstlernende Verbrauchsprognosen einbinden. Mit Blick auf die spezifischen Anforderungen der Nutzer:innen wird auch untersucht, welche wirtschaftlichen und ökologischen Potenziale derartige Low-Cost-Optimierungsansätze für Energiegemeinschaften eröffnen.
Überwachung und Verbesserung der Datenqualität
Mit der wachsenden Anzahl an Energiegemeinschaften sowie der Digitalisierung des Energiesystems wachsen die Datenmengen, die übertragen, analysiert und verarbeitet werden müssen. Für das Funktionieren einer Energiegemeinschaft ist es notwendig, den Datenfluss über Stromerzeugung und -verbrauch genau zu messen und diese auch korrekt abzurechnen. Daten sind auch die Grundlage für Entscheidungen, wie z. B. welcher Energieträger zu welcher Tageszeit idealerweise in der Energiegemeinschaft eingesetzt werden soll. Für einen optimalen Betrieb ist eine hohe Qualität der zugrunde liegenden Daten essenziell. Eine niedrige Datenqualität kann zu Fehleinschätzungen und damit zu hohen Folgekosten führen. Ein zentrales Thema im Projekt serve-U ist die Bewertung und Verbesserung der Datenqualität. Beim Projektpartner SCCH (Software Competence Center Hagenberg) wird seit mehreren Jahren an Methoden zur Bewertung von Datenqualität geforscht. Im Zuge dessen wurden auch zwei Softwaretools entwickelt, die nun speziell für die Energiedomäne angepasst werden. Für das Datenmanagement wurden zunächst die Anforderungen für die Server-Infrastruktur, Datenbank und Schnittstellen spezifiziert und definiert, welche Daten auf der Service-Plattform einbezogen werden und in welcher Form (als Rohdaten oder bereits auf ihre Qualität geprüft) diese zur Verfügung stehen müssen. Berücksichtigt werden u. a. Wettervorhersagen für den jeweiligen Standort, der Energiebezug aus der hauseigenen PV-Anlage, der Energiegemeinschaft oder dem Netz, Daten zum Energieverbrauch sowie zur Abgabe von Energie an die Energiegemeinschaft, einen Speicher oder das öffentliche Stromnetz.
Prognose & Optimierung für Energiegemeinschaften
In der praktischen Ausführung wird das Datenmodell noch komplexer werden und verschiedene Einflussfaktoren für alle Energieströme sowie die vorhergesagten zukünftigen Energieverbräuche integrieren. Die Projektpartner entwickeln dazu unterschiedliche Prognosetools für die Erzeugung, den Verbrauch und zur Optimierung der Energieflüsse in Energiegemeinschaften, die miteinander verglichen, kombiniert und weiterentwickelt werden. Die wichtigsten Parameter für die Energieerzeugung sind die Vorhersagen der Sonnenstrahlung (Globalstrahlung), die den Stromerzeugungsprognosen mit Photovoltaik zugrunde liegen. Energiegemeinschaften besitzen darüber hinaus Anteile an Wind- und Wasserkraftwerken. Deshalb fließen auch Windkraft- und Wasserkraftprognosen in das Modell ein.
Aktive Nutzer:innen
Ziel ist es, ein Service-Tool zu entwickeln, für das keine zusätzlichen Hardware-Komponenten (Stromzähler, Hausautomatisierung etc.) benötigt werden. Damit wird ein niederschwelliger Einstieg für Teilnehmer:innen und Betreiber:innen von Energiegemeinschaften ermöglicht. Die Nutzer:innen werden über digitale Schnittstellen (Smartphone, Tablet, PC, …) direkt angesprochen und zum aktiven Handeln, d. h. zur Steuerung und Optimierung von Energieerzeugung und -verbrauch in der Energiegemeinschaft animiert. Die Handlungsoptionen sowie notwendige Einschränkungen werden im Zuge des Projekts gemeinsam mit den zukünftigen Nutzer:innen erarbeitet und an deren Bedürfnisse angepasst. Eine wichtige Rolle nimmt im Projekt serve-U die sozio-technologische Begleitforschung ein, deren Erkenntnisse hier einfließen.
Simulationen und Tests in realer Umgebung
Das Gesamtkonzept wird zuerst in einer Simulationsumgebung und anschließend in einer realen Testumgebung implementiert und soll dann in einem mehrmonatigen Testbetrieb untersucht werden. Die Testphase wird Aufschluss über die tatsächlichen Lastverschiebungspotenziale in Energiegemeinschaften sowie das Verhalten der Teinehmer:innen geben. Zusätzlich will das Projektteam in dieser Phase verschiedene Geschäftsmodelle und Anreize für die aktive Beteiligung der Nutzer:innen testen und analysieren.
serve-u.at
1Projektpartner: FH Oberösterreich (Projektleitung), ATB-Becker, BLUESKY Wetteranalysen, Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz, Fachhochschule Technikum Wien, Innsbrucker Kommunalbetriebe, OurPower Energiegenossenschaft, Software Competence Center Hagenberg GmbH, Sonnenplatz Großschönau, Vendevio
