ÖGUT-Umweltpreis 2024

Nominiert für den Sonderpreis "Erneuerbare Energie"

Speicherkonzepte für Erneuerbare Energiegemeinschaften mit Wasserstoff und innovativen Wandlungsketten auf Basis von Echtzeit-Stromdaten (Erneuerbare Energiegemeinschaft Haunolding)

Logo der Energiegemeinschaft Haunolding © Thomas Hochleitner

Kleine Erneuerbare Energiegemeinschaften (EEGs) nutzen hauptsächlich PV-Anlagen zur Stromerzeugung. Dies führt dazu, dass sie im Sommer ihre Mitglieder während der Sonnenstunden zu 100% mit Strom versorgen können und meist sogar noch einen großen Überschuss ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Eine bedarfsorientierte Versorgung in der Nacht ist aktuell genauso wenig möglich, wie eine verlässliche Versorgung während der Wintermonate. Übers Jahr gesehen würden es aber viele EEGs schaffen, dass sie einen Großteil des jährlichen Energiebedarfs innerhalb der EEGs abdecken könnten, wenn es geeignete Speicherkonzepte für Kurz- und Langzeitspeicherung geben würde. Genau diese geforderten Speicherkonzepte sind teilweise in der EEG Haunolding schon umgesetzt und werden unter realen Bedingungen getestet.

Die bereits umgesetzten Konzepte der EEG Haunolding beinhalten:

  • Vernetzung der AMIS-Stromzähler innerhalb der EEG für die Beurteilung, ob innerhalb der EEG ein Überschuss vorhanden ist oder ob es einen Bedarf gibt,
  • Implementierung eines Energiemanagementsystems, das die Information des Energiesaldos dazu nutzt, um einen Kurz- und/oder Langzeitspeicher zu laden oder zu entladen,
  • Implementierung eines Kurzzeitspeichers, um Energieschwankungen (z.B. durch Wolken) innerhalb der EEG auszugleichen oder die EEG (in den sonnenstarken Monaten) auch in den Nachtstunden mit Energie versorgen zu können,
  • Prüfen der Machbarkeit und ggf. Implementierung eines Langzeitspeichers mit Wasserstoff, um den sommerlichen Überschuss im Winter nutzbar zu machen und damit die Netze sowohl im Sommer als auch im Winter entlasten zu können.

EEG Haunolding – klein aber oho!

Die Erneuerbare Energiegemeinschaft (EEG) Haunolding im Bereich der Klima- und Energie-Modellregion (KEM) Vöckla-Ager wurde im Zuge der geförderten Pionierphase in einem kleinen Rahmen mit einer Erzeugungsanlage (20 kWp) und 3 Verbrauchszählpunkten als erste EEG im Bereich der Netz OÖ Ende 2021 gegründet und hat im März 2022 ihren Betrieb aufgenommen. Im Jahr 2023 wurde die EEG Haunolding um eine zusätzliche Erzeugungsanlage (15 kWp) und weitere Verbraucher erweitert, sodass aktuell 8 Häuser mit 11 Zählpunkten versorgt werden. Aufgrund der kleinen Größe sieht sich die EEG Haunolding weiterhin als Pionier-EEG, um neue technologische, energiewirtschaftliche oder soziale Aspekte rund um EEGs zu testen und auch zu implementieren.

Im Zuge von unzähligen Vorträgen und Gesprächen hat der Obmann der EEG Haunolding, Thomas Hochleitner, die bisherige Pionierarbeit der EEG Haunolding weitergegeben und damit zur Gründung weitere EEGs beigetragen. Zusätzlich haben sich bei den Vorträgen und Gesprächen folgende Kooperationen für ein Kurz- und Langzeitspeicherkonzept ergeben:

  • Fa. M-TEC im Bereich Energiemanagementsystem und Batteriespeicher
  • Fa. Windischpower im Bereich Elektrotechnik und Batteriespeicher
  • FH Wels im Bereich Wasserstoffelektrolyse
  • Fa. Hydrosolid im Bereich Wasserstoffspeicher
  • Fa. Maschinenbau Otto Gruber im Bereich der Sektorkopplung

Die FH Wels übernimmt in der Projektgruppe die wissenschaftliche Begleitung und über die HTL Vöcklabruck sowie die HTL Saalfelden soll interessierten Schüler:innen über Diplomarbeiten der Zugang zu diesem spannenden Thema der Energiewende ermöglich werden.

Wissensvermittlung und Optimierung

Mit Juni 2024 wurde ein KEM-Leitprojekt genehmigt. Ziel des Leitprojektes ist die Implementierung von Speicherkonzepten u.a. mit Wasserstoff und innovativen Wandlungsketten in EEGs, um regional erzeugten nachhaltigen Strom vor Ort jederzeit verfügbar zu machen. Dies erhöht das Bewusstsein für nachhaltige Energie innerhalb der KEMs und hat zusätzlich den Vorteil, dass es zu einer Entlastung der Netzinfrastruktur kommt.

Mit dem genehmigten KEM-Leitprojekt werden die bisherigen Erkenntnisse der EEG Haunolding in der KEM Vöckla-Ager in einem ersten Schritt an die anderen beteiligten KEM dieses Projekts je nach Interessenslage weitergeben. Dazu zählen vor allem die Erfahrungen bei der Vernetzung der AMIS-Stromzähler innerhalb einer EEG und der Implementierung eines Energiemanagementsystems inkl. Kurz- und Langzeitspeicher.

Speicherkonzept_EEG_Haunolding © Thomas Hochleitner

Neben diesen geplanten konkreten Umsetzungsprojekten soll im Zuge des Leitprojektes das Energiemanagementsystem der EEG Haunolding mit einer eigenen Software (entwickelt an der HTL Vöcklabruck im Zuge eines Schulprojekts) optimiert werden. Zusätzlich sollen auch die AMIS-Leseköpfe für die neue Software optimiert werden. Für die Langzeitspeicherung soll das bereits vorhandene Grobkonzept weiterentwickelt werden. Wenn finanzierbar, soll das entwickelte Konzept auch vor Ort in der EEG Haunolding realisiert werden und gemeinsam mit der FH Wels wissenschaftlich begleitet werden. Ziel wäre auch, dass an jeder HTL eine Diplomarbeit von Schüler:innen durchgeführt wird.

Ergebnisse

Durch die Vernetzung der AMIS-Stromzähler innerhalb einer Erneuerbare Energiegemeinschaft EEG können die Mitglieder jederzeit ermitteln, ob für aktuell geplante Energieverbrauche (z.B. Aufladen eines E-Autos) innerhalb der EEG ausreichend Energie zur Verfügung steht. Damit wird bei den Mitgliedern das Bewusstsein für regionale und nachhaltige Energie gestärkt.

Durch die Implementierung eines Energiemanagementsystems inkl. Kurzeitspeicher kann die innerhalb einer EEG erzeugte Energie den Mitgliedern auch in der Nacht zur Verfügung gestellt werden. Auch dies erhöht den Anteil an regional erzeugtem und nachhaltigem Strom und entlastet die Netze.

Durch ein Langzeitspeicherkonzept wird der Zeithorizont für die Nutzbarmachung des innerhalb einer EEG erzeugten regionalen und nachhaltigen Stroms auch auf die Wintermonate ausgedehnt.

Nachhaltigkeit

Im Zuge der Einreichung des KEM-Leitprojektes wurde das Treibhausgasreduktionspotential anhand eines Fallbeispiels einer EEG mit 20 Teilnehmer:innen abgeschätzt: Würde durch die Datenvernetzung und Integration eines Langzeitspeichers der Autarkiegrad von 30% auf 70% gesteigert werden können, könnten mindestens 8,5 t CO2eq. pro Jahr eingespart werden. Positive Nebenwirkungen auf der Verhaltensebene der EEG-Teilnehmer:nnen (z.B. gesteigerte Bereitschaft, Energieeffizienzmaßnahmen im Haushalt / Betrieb umzusetzen etc.) wurden hierbei nicht berücksichtigt.

Das hat die Jury überzeugt

Die Jury hob hervor, dass die EEG Haunolding über ihre eigenen Grenzen hinausdenkt und ihr Wissen weitergibt. Außerdem überzeugte die Jury das innovative Langzeitspeicherkonzept, das zu einer ganzjährigen Energieversorgung innerhalb einer EEG beiträgt.

Projektkonsortium

Sponsoren und Kooperationspartner

  • Fa. MTec – Unterstützung im Bereich Energiemanagementsystem und Kurzzeitspeicher
  • Fa Windischpower – Unterstützung im Bereich Kurzzeitspeicher und Elektrotechnik
  • Fa. Hydrosolid – Unterstützung im Bereich Wasserstoffspeicher
  • Fa. Silhouette – Unterstützung im Bereich Energiemanagement
  • FH Wels – wissenschaftliche Begleitung
  • HTL Vöcklabruck / HTL Saalfelden – Diplomarbeiten
  • Fa. Gruber – Sektorkopplung
  • Stadt Vöcklabruck – Diplomarbeit zu einem virtuellen Stromspeicher