E-Energy IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft - Innovationspolitik, Informationsgesellschaft, Telekommunikation
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Innovationspolitik, Informationsgesellschaft, Telekommunikation E-Energy IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft www.e-energie.info
Redaktion Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) Projektträger Multimedia im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. Gestaltung und Produktion PRpetuum GmbH, München Druck Koelblin-Fortuna-Druck, Baden-Baden Bildnachweis Michael S. Schwarzer, Thorsten Ulbricht – Fotolia (Titelbild); Getty Images (S. 5); Corbis (S. 5); Deutsche Lufthansa AG (S. 6); A. Weber, PT-DLR (S. 7, 12, 27); Fraunhofer IIS (S. 8); Miele AG (S. 9); BergerhofStudios (S. 8, 10, 36); Opel AG (S. 10); Siemens AG (S. 11); M. Schmidt, PT-DLR (S. 13); E-DeMa Projekt-Konsor- tium (S. 14, 15); Stadt Cuxhaven (S. 16, 17); EnBW Energie Baden-Württem- berg AG (S. 18, 19); MVV Energie AG (S. 20, 21); Windpark Druiberg GmbH & Co. KG (S. 22); ISET (S. 22); Vattenfall Europe Generation AG & Co. KG (S. 23); Trianel European Energy Trading GmbH (S. 24, 25); G. Seher, PT-DLR (S. 28); DREWAG – Stadtwerke Dresden GmbH (S. 29); Vattenfall Europe Berlin (S. 30); EnTradeIT Konsortium (S. 31); Stadt Nürnberg – Infoservice Nürnberg-Bilder (S. 32); Schmidt Heizung Sanitär Solar, Neuendettelsau (S. 33); Susi Vogl (S. 34, 35); GÖRLITZ AG (S. 35); Rheinenergie AG (S. 37); ENERTRAG AG (S. 38, 39) Weitere Informationen www.e-energie.info Herausgeber Das Bundesministerium für Wirtschaft und Bundesministerium für Wirtschaft Technologie ist mit dem audit berufundfamilie® und Technologie (BMWi) für seine familienfreundliche Personalpolitik Öffentlichkeitsarbeit/IA8 ausgezeichnet worden. Das Zertifikat wird von 10115 Berlin der berufundfamilie eGmbH, einer Initiative der www.bmwi.de Gemeinnützigen Hertie-Stiftung, verliehen. Stand Januar 2009
Innovationspolitik, Informationsgesellschaft, Telekommunikation E-Energy IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft
Einleitung
Klimawandel, steigende Energienachfrage und Aus diesem Grund fand der Technologiewett-
knapper werdende fossile Rohstoffe stellen die Ener- bewerb „E-Energy: IKT-basiertes Energiesystem der
gieversorgung in Deutschland vor große Heraus- Zukunft“ statt. Mit dieser neuen technologiepoli-
forderungen. Sie verlangen neue Weichenstellungen. tischen Fördermaßnahme legt das Bundesministerium
Vor allem muss das Energieversorgungssystem von für Wirtschaft und Technologie einen Schwerpunkt
der Erzeugung über die Verteilung bis hin zum an der Schnittstelle von Energie- und IKT-Wirtschaft.
Verbrauch so optimiert werden, dass die Energie- Aufgrund ihrer innovationspolitischen und volks-
effizienz erhöht, die erneuerbaren Energien ausge- wirtschaftlichen Bedeutung wurde E-Energy auf dem
baut und die Treibhausgasemissionen reduziert wer- nationalen IT-Gipfel der Bundeskanzlerin im Novem-
den. Bei dieser Aufgabe sind neue Technologien un- ber 2008 als Leuchtturmprojekt präsentiert. Unter
verzichtbar. Hier bieten sich vor allem die modernen seinem Dach werden neue IKT-Produkte, -Verfahren
Informations- und Kommunikationstechnologien und -Dienstleistungen entwickelt, mit denen die
(IKT) an. Sie stellen die erforderlichen Informations- Energiekosten gesenkt, die Versorgungssicherheit
netzwerke und intelligenten Systeme für die Analyse erhöht und der Klimaschutz verbessert werden können.
und Verarbeitung von Daten bereit. Mit ihrer Hilfe
können die großen Herausforderungen besser Die vorliegende Broschüre gibt einen ersten
gemeistert werden. Überblick über die zwölf nominierten und sechs aus-
gewählten E-Energy-Förderprojekte. Mit ihrer Um-
Wie schnell IKT an Bedeutung bei der Lösung setzung wird ein „Internet der Energie“ entwickelt,
von energie- und klimapolitischen Problemen gewin- das das Elektrizitätssystem intelligent kontrolliert,
nen, hat unter anderem die weltweit größte Compu- steuert und regelt. Insbesondere wird mit den E-Energy-
termesse CeBIT 2008 gezeigt. Mit dem Motto „Green Projektaktivitäten erstmals eine Balance zwischen
IT“ machte sie deutlich, dass die IKT mit etwa zwei volatiler (wetterabhängiger) Stromerzeugung und
Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes einerseits Teil fluktuierendem Stromverbrauch verwirklicht. Das ist
des Problems sind, andererseits aber auch in viel nötig, um die erneuerbaren Energien zu integrieren.
größerem Umfang Teil der Lösung sein können. Eine wichtige Rolle spielen dabei intelligente Strom-
zähler, die als Energiezentrale bei dezentralen Er-
zeugern und Verbrauchern wichtige Steuerungs-
funktionen übernehmen. In Verbindung mit einer
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solchen intelligenten Strommesstechnik können z. B. Mit dieser Broschüre sollen die konkreten Ziele
E-Energy-Lösungen selbständig dafür sorgen, dass des Leuchtturmprojekts E-Energy deutlich gemacht
Strom vor allem dann verbraucht wird (in Haushalts- werden. Mit E-Energy soll ein Innovationsschub er-
geräten, Maschinen, Anlagen und Ausrüstungen von reicht werden, der den IKT- und Energie-Standort
Gewerbe- und Industriekunden usw.), wenn er aus- Deutschland in einem für den globalen Wettbewerb
reichend und kostengünstig zur Verfügung steht entscheidenden Feld an die Spitze bringen wird.
(z. B. bei starkem Wind oder intensiver Sonnenein- Auch wenn Deutschland rohstoffarm ist, hat es auf-
strahlung) – und dies, ohne dass Komfort, Versor- grund seiner hervorragenden Systemkompetenz und
gungssicherheit oder Versorgungsqualität einge- traditionellen Stärken in der Energietechnik und
schränkt werden müssen. Die Erprobung der neuen Unternehmens-Software große Chancen.
E-Energy-Lösungen erfolgt in ausgewählten Modell-
regionen.
Das Leuchtturmprojekt E-Energy dient also dem
Klimaschutz und zugleich einer sicheren Energie-
versorgung zu wettbewerbsfähigen Preisen. Zudem
bietet es eine gute Möglichkeit für die Entstehung
neuer Arbeitsplätze und Märkte. Das macht u. a. auch
das breite Spektrum der E-Energy-Projektakteure
deutlich: Dazu gehören z. B. IKT-Hersteller, Energie-
versorger, Anbieter von Mess-, Steuer- und Regelungs-
technik, Forschungseinrichtungen, Maschinen-,
Geräte- und Anlagenbauer, Netzbetreiber, Elektro-
installateure und Gebäudewirtschaftsunternehmen.
Die Chance ist groß, dass die neuen Arbeitsplätze in
Deutschland entstehen und bleiben, da die E-Energy-
Lösungen an Modellregionen und feste Energieinfra-
strukturen (Kraftwerke und Stromnetze) in Deutsch-
land gebunden sind.
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Inhalt
Was ist E-Energy? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Warum E-Energy? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Die Preisträger des Leuchtturmprojekts E-Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
E-DeMa, Modellregion Ruhrgebiet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
eTelligence, Modellregion Cuxhaven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
MEREGIO, Modellregion Baden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Modellstadt Mannheim, Modellregion Rhein-Neckar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
RegModHarz, Modellregion Harz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Smart Watts, Modellregion Aachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Die übrigen nominierten Projekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
deCide, Modellregion Dresden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
EnTradeIT, Modellregion Berlin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
EquiKom, Modellregion Nürnberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
OPTIFLOW, Modellregion Allgäu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
SPREE, Modellregion Köln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Virtuelles Kraftwerk Uckermark, Modellregion Uckermark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Was ist E-Energy? 5
Was ist E-Energy?
Mit E-Energy wird ein „Internet der Energie“ entwickelt, das das Elektrizitätssystem intelligent kontrolliert, steuert und regelt.
„E-Energy: IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft“ probt werden, die die Wirtschaftlichkeit, Versor-
ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und gungssicherheit und Umweltverträglichkeit des Ge-
Technologie (BMWi) initiierter neuer Förderschwer- samtsystems der Elektrizitätsversorgung von der
punkt im Rahmen der Technologiepolitik der Bundes- Erzeugung über Transport und Verteilung bis hin
regierung. Er wurde aufgrund seiner herausragenden zum Verbrauch optimieren.
innovations- und wirtschaftspolitischen Bedeutung
auf dem IT-Gipfel der Bundeskanzlerin zum nationalen Um die erforderliche Innovationsentwicklung
Leuchtturmprojekt erklärt. Der Kurzbegriff „E-Energy“ beschleunigt und breitenwirksam in Gang zu setzen,
steht – analog den Bezeichnungen „E-Commerce“ hatte das BMWi im April 2007 den E-Energy-Techno-
oder „E-Government“ – für die umfassende digitale logiewettbewerb mit folgenden drei Themenschwer-
Vernetzung sowie computerbasierte Kontrolle und punkten ausgeschrieben:
Steuerung des Gesamtsystems der Energieversorgung.
Die Elektrizitätssparte wurde als Einstieg gewählt, weil 1. Schaffung eines E-Energy-Marktplatzes, der
hier die Herausforderungen an Echtzeitinteraktionen den elektronischen Geschäfts- und Rechtsverkehr
und Computerintelligenz wegen der begrenzten Spei- zwischen allen Marktteilnehmern ermöglicht.
cherfähigkeit von Strom besonders groß sind.
2. Digitale Vernetzung und Computerisierung
Das Hauptziel von E-Energy ist die Schaffung von der technischen Systeme und Komponenten sowie
E-Energy-Modellregionen, die zeigen, wie das große der darauf beruhenden Prozessführungs- und War-
Optimierungspotenzial der Informations- und Kom- tungsaktivitäten, so dass eine weitgehende Selbst-
munikationstechnologien (IKT) zur Erreichung von automation der Kontrolle, Analyse, Steuerung und
mehr Wirtschaftlichkeit, Versorgungssicherheit und Regelung des technischen Gesamtsystems gewähr-
Umweltverträglichkeit (energie- und klimapolitische leistet ist.
Eckpunkte) in der Stromversorgung am besten genutzt
werden kann und in Verbindung damit neue Beschäfti- 3. Online-Kopplung von elektronischem Energie-
gungsfelder und Märkte erschlossen werden können. Marktplatz und technischem Gesamtsystem, so dass
Die besondere Innovation besteht darin, dass mit regio- eine zeitnahe digitale Interaktion von Geschäfts-
nal verankerten E-Energy-Modellprojekten integrative und Technikbetrieb sichergestellt wird.
IKT-Systemkonzepte entwickelt und praxisnah er-
6 Was ist E-Energy?
Server zur Steuerung von Informationsflüssen, die vermehrt auch Energieflüsse regeln werden
Mit diesen drei Themenschwerpunkten wurde Mit Blick auf die große Bedeutung von E-Energy
erstmals dazu aufgerufen, integrale Ideen und System- für den Ausbau der erneuerbaren Energien und die
konzepte für ein „Internet der Energie“ zu entwickeln, Erhöhung der Energieeffizienz erfolgt die Förderung
das die Informations-, Kommunikations- und Trans- der Preisträgerprojekte in einer ressortübergreifen-
aktionsprozesse auf den Strommärkten deutlich den Partnerschaft mit dem Bundesministerium für
vereinfacht und beschleunigt, die technische Energie- Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU).
infrastruktur auf Basis durchgehender digitaler Durch die Kooperation beider Ministerien kann eine
Vernetzung intelligent kontrolliert, steuert und größere Anzahl von Projekten unterstützt werden,
regelt sowie mit elektronischen Marktplätzen kop- was die Ausstrahlung und Wirkung von E-Energy
pelt, so dass z. B. eine effiziente, zeitnahe und trans- weiter stärkt. Das BMWi wird für vier Modellregionen
parente Koordination von Energieangebot, (End-) bis zu 40 Mio. Euro bereitstellen und das BMU die
Energienachfrage und komplementären Dienst- Förderung von zwei weiteren Modellregionen mit bis
leistungen in allen Bereichen des Versorgungssys- zu 20 Mio. Euro übernehmen. Damit werden zusam-
tems möglich wird. In der E-Energy-Ausschreibung men mit den Eigenmitteln der beteiligten Unterneh-
wurde deutlich gemacht, dass hierfür nicht nur men insgesamt etwa 140 Mio. Euro für den Aufbau
Technologie-Fortschritte, sondern auch Anpassungen der sechs E-Energy-Modellregionen mobilisiert.
von Organisationsstrukturen und Rahmenbedingun-
gen notwendig sind.
7
1,5
1,2
0,9
0,6
0,3
0,0
0
Das E-Energy-Szenario: Intelligente Vernetzung von Energie-Erzeugung, -Verteilung und -Verbrauch
Über die Aktivitäten in den einzelnen Modell- Umweltprobleme und der Entwicklung neuer Pro-
projekten hinaus ist die Schaffung von verallgemei- dukte, Geschäftsfelder und Dienstleistungen erbracht.
nerungsfähigem Know-how, die Bildung von Netz- Nicht zuletzt trägt damit das BMWi seiner federfüh-
werken für den schnellen Austausch des neuen renden Zuständigkeit für die Energie- und Techno-
E-Energy-Know-how und die Initiierung wirkungsvol- logiepolitik Rechnung.
ler übergreifender Kooperationsstrukturen zur
Lösung wichtiger Querschnittsfragen (z. B. Inter- Weltweit nimmt die Rolle der IKT bei der Lösung
operabilität und Standardisierung, Sicherheit und von energie- und klimapolitischen Problemen zu.
Datenschutz, Fortentwicklung des Rechtsrahmens, Das ließ u. a. auch die weltweit größte Computer-
Geschäftsmodelle für neue Dienstleistungen, EU- messe CeBIT im März dieses Jahres erkennen. Sie stand
Kooperation und weitere Internationalisierung usw.) erstmals unter dem Motto „Green IT“ und machte
wichtig. Hierzu wird das BMWi flankierend zur deutlich, dass die IKT-Branche immer mehr Anstren-
Projektförderung eine Begleitforschung in Auftrag gungen unternimmt, um einerseits den IKT-beding-
geben und mit der Förderung der E-Energy-Modell- ten Energieverbrauch drastisch zu senken und ande-
regionen unmittelbar verbinden. Zu den konkreten rerseits die großen Potenziale der IKT zur Optimie-
Aufgaben der Begleitforschung gehören u. a. die rung der Energiesysteme zur Entfaltung bringen zu
Evaluation der Fortschritte in den Modellregionen, können. Auf die Notwendigkeit flankierender Förder-
die Ableitung von Erfolgsfaktoren, die Erarbeitung maßnahmen wies der Präsident der Europäischen
von neuem Handlungsbedarf, die Organisation von Kommission, José Barroso, in seiner Eröffnungsrede zur
Wissensaustausch und Kooperationsaktivitäten CeBIT hin. Neben der so genannten Smart-Grid-Initia-
und die Initiierung neuer – möglichst bundesweiter – tive der Europäischen Kommission gibt es im interna-
E-Energy-Kompetenznetzwerke. So wird mit dem tionalen Rahmen auch auf Länderebene, wie etwa in
Leuchtturmprojekt E-Energy über die Modellregio- Österreich oder den USA, erste Bestrebungen, das
nen hinaus ein wirtschaftlich und technologisch Thema aktiv voranzutreiben.
bedeutsamer Beitrag zur Lösung der Energie- und
8 Warum E-Energy?
Warum E-Energy?
E-Energy bringt das Optimierungspotenzial der IKT in der Energiewirtschaft zur Entfaltung.
Aktuelle Analysen und Experteneinschätzungen (z. B. Dazu gehören zum Beispiel der Übergang von zentra-
BMWi-Studie vom Dezember 2006 „Potenziale der len Großkraftwerken zu flächenverteilten und wetter-
Informations- und Kommunikationstechnologien zur abhängigen Stromproduzenten unterschiedlicher
Optimierung der Energieversorgung und des Energie- Größe und Funktion, der Übergang vom Netzmono-
verbrauchs (E-Energy)“) machen zunehmend deut- pol mit einem „Einbahnstraßensystem“ vom Groß-
lich, dass der weitere Fortschritt der Energiewirt- kraftwerk zum Verbraucher zu grenzübergreifenden
schaft ohne die umfassende Ausschöpfung der Poten- Verbundnetzen mit bidirektionalen Stromtransport-
ziale von digitaler Intelligenz und Vernetzung nicht wegen und volatiler, flächenverteilter Stromeinspei-
möglich sein wird. Übereinstimmend wird festge- sung oder auch der Übergang zu internationalen
stellt, dass demgegenüber die IKT-Nutzung in der wettbewerbsorientierten Dienstleistungsmärkten
Energieversorgung bislang noch keine große Rolle mit maßgeschneiderten Angeboten für die Kunden.
spielt. Sowohl von der IKT- als auch Energiewirtschaft
wird erheblicher technologiepolitischer Handlungs- All dies unterstreicht, wie die Komplexität der
bedarf gesehen, damit die hohen Optimierungspoten- Energiesysteme mit fortschreitender Liberalisierung
ziale der IKT für den Energiebereich erschlossen wer- und Dezentralisierung zunimmt. Hinzu kommt, dass
den können. elektrische Energie nur sehr begrenzt speicherfähig
ist, so dass Stromerzeugung und Stromverbrauch
Insbesondere im Strombereich führen die Moder- ständig im Gleichgewicht gehalten werden müssen.
nisierungsfortschritte zu neuen Aufgaben, die nur Andererseits drängen die großen aktuellen Probleme
durch eine durchgehende digitale Vernetzung und des Klimawandels, der steigenden Energienachfrage
Computerintegration gelöst werden können. So öff- und der knapper werdenden fossilen Rohstoffe zu
nen sich z. B. mit fortschreitender Liberalisierung neuen Lösungen. Notwendig sind vor allem neue
die Erzeugungs- und Endkundenmärkte. Das führt Optimierungsanstrengungen zur Erhöhung der Ener-
zu mehr Wettbewerb und Komplexität der Marktbe- gieeffizienz, zum Ausbau der erneuerbaren Energien
ziehungen. Einen weiteren Beitrag zur Erhöhung und zur Reduktion von Treibhausgasemissionen.
der Komplexität der Energiesysteme leistet die fort-
schreitende Dezentralisierung der Energieerzeu-
gung. Sie führt nicht nur zu einer weiteren Auffä-
cherung der Märkte, sondern auch zu vielen neuen
technischen und organisatorischen Problemen.9
Hier setzt das Leuchtturmprojekt „E-Energy:
IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft“ an. Denn
die sichere Beherrschung der mit fortschreitender
Modernisierung zunehmenden Komplexität und
die Lösung der neuen, energie- und klimabedingten
Optimierungsaufgaben erfordert vor allem Kommu-
nikation und Intelligenz, also Netzwerke für den
Informationsaustausch und intelligente Systeme für
die Analyse und Verarbeitung von Daten. Die Haupt-
werkzeuge dafür liefern die IKT. Die Förderinitiative
E-Energy soll einen wirkungsvollen Anreiz dafür
geben, dass die erforderlichen IKT-Produkte, -verfah-
ren und -Dienstleistungen beschleunigt entwickelt
und breitenwirksam angewandt werden. Sie spornt
insbesondere IKT- und Energiewirtschaft an, Ziele
und Aufgaben gemeinsam festzulegen und in diszip-
linen- und branchenübergreifenden Kooperations-
projekten Beispiellösungen für IKT-basierte Energie-
systeme der Zukunft zu schaffen, die so überzeugend
sind, dass sie im großen Umfang Nachahmungseffek-
te und Folgeinvestitionen auslösen.
Das vernetzte Haus ermöglicht ein sparsames Energie-
Im Mittelpunkt stehen Forschungs- und Entwick- management.
lungsaktivitäten (FuE-Aktivitäten) zur Schaffung und
modellhaften Erprobung eines integrierten Daten-
und Energienetzes mit völlig neuen Strukturen und nale Echtzeit-Interaktion und damit zeitpunktgenaue
Funktionalitäten. Anhand von Beispiellösungen soll Balance zwischen volatiler (wetterabhängiger)
konkret gezeigt werden, wie mit einem solch neu- Stromerzeugung und fluktuierendem Stromver-
artigen „Internet der Energie“ der elektronische Ge- brauch realisiert werden wird.
schäfts- und Rechtsverkehr zwischen den Marktteil-
nehmern mit höchster Sicherheit und Effizienz ge- Eine wichtige Rolle spielen dabei intelligente
währleistet werden kann und wie die technischen Stromzähler („Smart Meter“), die in nächster Zukunft
Komponenten und Infrastrukturen des gesamten auch in privaten Haushalten mehr und mehr die me-
Elektrizitätssystems intelligent kontrolliert, gesteuert chanischen Modelle ablösen und als Energiezentrale
und geregelt sowie mit den elektronischen Markt- bei dezentralen Erzeugern und Verbrauchern wichti-
aktivitäten unmittelbar verknüpft werden können: ge Steuerungsfunktionen übernehmen werden. Die
Auf der Erzeugungsseite wird es möglich, die witte- neuen Zählertechnologien verfügen dabei über eine
rungsbedingten Schwankungen der erneuerbaren Vielzahl von Fähigkeiten, die neue Dienstleistungen
Energien durch eine intelligente Kombination und und Geschäftsfelder eröffnen können. Individuelle
komplexe Koordinierung der Energiequellen zu glät- Tarifhinterlegung, Lastgangaufzeichnung, verein-
ten. Im Bereich der Elektrizitätsnetze gewährleisten fachte Fernauslesung und -steuerung oder Verknüp-
online-verknüpfte Regelsysteme die optimale Steue- fung mit In-House-Software sind nur einige Möglich-
rung der Stromflüsse; auf der Nachfrageseite führt keiten. Die so genannten Smart Meter fungieren als
eine intelligente Online-Koordination und -Steue- entscheidende Schnittstelle zwischen den bisher
rung des Stromverbrauchs zu einer Senkung der nicht in die entsprechenden Prozesse eingebundenen
Lastspitzen und zu völlig neuen Dienstleistungen. Endkunden und den Netzbetreibern, Lieferanten und
Von besonderer Bedeutung ist, dass mit den E-Ener- Messstellenbetreibern.
gy-Projektaktivitäten erstmals auch eine bidirektio-10 Warum E-Energy?
E-Energy ist ein wichtiges Instrument für die effiziente Integra- Elektrofahrzeuge für kurze und lange Strecken
tion erneuerbarer Energien.
Mit E-Energy soll das breite Anwendungsspek- Das alles macht deutlich: E-Energy senkt die Trans-
trum dieser neuen intelligenten Messtechnologie aktionskosten und erhöht die Transparenz in den
beschleunigt und breitenwirksam nutzbar gemacht Geschäftsprozessen, ermöglicht den erforderlichen
werden. So werden z. B. die neuen E-Energy-Lösungen deutlichen Ausbau von erneuerbaren Energie-
in Verbindung mit intelligenten Stromzählern bidi- quellen, schöpft die vorhandenen Netzkapazitäten
rektionale Interaktionen herstellen, die u.a. dem besser aus, glättet die Lastkurven und reduziert den
Netzbetreiber die Netzführung erleichtern, da er mit hohen Kosten verbundenen Regelenergie-Bedarf.
besser über die im Netz ablaufenden Prozesse und
abgerufene bzw. zur Verfügung gestellte Leistung Konkrete Beispiele hierfür werden in der nachfol-
informiert ist. Weiterhin kann dem Kunden durch genden E-Energy-Projektdarstellung aufgezeigt. Dort
seinen Lieferanten eine flexiblere Tarifwahl ermög- wird auch sichtbar, dass E-Energy die Verbraucher
licht bzw. können entsprechende Preissignale gesen- z. B. durch mehr Transparenz aktivieren kann, was
det werden, so dass der Kunde seinen Verbrauch in den Preis, die Anbieter und die Qualität des Strom-
Schwachlastzeiten (mit dem entsprechend niedrige- angebots und damit verbundener Dienstleistungen
ren Tarif) verlagern kann. Schließlich werden E-Ener- anbelangt. Das unterstützt nicht nur das Stromspa-
gy-Lösungen selbstständig dafür sorgen, dass Strom ren, sondern stimuliert auch den Wettbewerb über
vor allem dann verbraucht wird (in Haushaltgeräten, eine deutlich größere Reichweite von Angeboten,
Maschinen, Anlagen und Ausrüstungen von Gewerbe- eine bessere Vergleichbarkeit und mehr Werbung
und Industriekunden usw.), wenn er ausreichend und und Marketing im Internet.
kostengünstig zur Verfügung steht (z. B. bei starkem
Wind oder intensiver Sonneneinstrahlung) – und Das Bundesinteresse an der Förderung der
dies, ohne dass Komfort, Versorgungssicherheit oder E-Energy-Projekte ergibt sich aus den hohen erwarte-
Versorgungsqualität eingeschränkt werden müssen. ten volks- und energiewirtschaftlichen Effekten. So
Insgesamt wird dies zu einer Vielfalt neuer Dienst- wird z. B. zu mehr Wettbewerb entlang der Wert-
leistungsangeboten führen, z. B. eine umfassende Be- schöpfungskette von Kraftwerks- und Netzbetreibern
ratung zu Energieeinsparpotenzialen auf Grundlage sowie weiteren Akteuren in Handel, Wohnungswirt-
der ermittelten Messwerte. Auch für neue Player, ins- schaft und Dienstleistungen in Deutschland beigetra-
besondere von der Energiewirtschaft unabhängige gen. Gleichzeitig werden innovative Wachstums-
Anbieter, könnten sich interessante Geschäftsmodelle felder und Beschäftigungsmöglichkeiten an der
ergeben. Schnittstelle zwischen IKT und Energietechnik11 Solare Rinnenkraftwerke für ergiebige Sonnenschein-Regionen erschlossen. Ein besonderer Aspekt ist die hohe Stand- keiten für Energieeffizienz, Versorgungssicherheit ortfixierung der neuen Beschäftigungs- und Wachs- und Klimaverträglichkeit (z. B. Senkung des Regel- tumsperspektiven, da die geschaffenen E-Energy- energiebedarfs und Primärenergieverbrauchs), Lösungen an Modellregionen und feste Energieinfra- die ohne Förderung in Umfang, Reichweite oder strukturen (Kraftwerke und Stromnetze) in Deutsch- Geschwindigkeit nicht zustande kämen. So sind die land gebunden und mithin nicht wie andere Bereiche E-Energy-Projekte auch ein wesentlicher Beitrag für der Globalisierung ausgesetzt sind. Darüber hinaus die Stärkung der internationalen Vorreiterfunktion sorgen die E-Energy-Aktivitäten für neue, im Interes- Deutschlands bei der Umsetzung integrierter Maß- se des Gemeinwohls vorrangige Lösungsmöglich- nahmen zur Lösung der Energie- und Klimaprobleme.
12 Die Preisträger des Leuchtturmprojekts E-Energy
Die Preisträger
des Leuchtturmprojekts E-Energy
Staatssekretärin Dagmar Wöhrl mit Vertretern der sechs Siegerprojekte bei der Preisverleihung auf der CeBIT
Von den insgesamt 28 Teilnehmern am E-Energy- Die Projekte der Finalisten und Förderpreisträger
Technologiewettbewerb hat das BMWi mit Hilfe einer werden nachfolgend vorgestellt. Sie ergänzen einan-
unabhängigen Jury zwölf Finalistenprojekte für die der so, dass ein repräsentatives Spektrum von ver-
Endauswahl nominiert. Daraus hat die Jury nach schiedenen Erzeugungskonzepten und Versorgungs-
einer ausführlichen Projektpräsentation sechs Projekt- gebieten wiedergegeben wird und Dopplungen
vorschläge zur Förderung vorgeschlagen, die am weitgehend vermieden werden. So lassen sich die
4. März 2008 auf der CeBIT öffentlich ausgezeichnet Modellregionen in unterschiedliche Typen wie z. B.
und bekannt gegeben wurden. Nach Einschätzung „Städtisches Ballungsgebiet mit hoher Versorgungs-
der Jury wird mit den Preisträgerprojekten ein beson- dichte“, „Ländlicher Raum mit geringer Versorgungs-
ders großes Optimierungspotenzial der IKT zur Errei- dichte“ und „Regionaler Verbund mit heterogener
chung von mehr Wirtschaftlichkeit, Versorgungs- Versorgungsdichte“ aufgliedern.
sicherheit und Umweltverträglichkeit in der Strom-
versorgung umgesetzt.13
Ein Schwerpunkt der Projekte ist die Entwicklung
und Erprobung der für die Geschäftsprozesse und die
Automatisierungsebene erforderlichen standardi-
sierten E-Energy-Architekturen und E-Energy-Platt-
formen. Sie ermöglichen die Online-Zusammenfüh-
rung aller Marktteilnehmer (z. B. Haushalts-, Gewerbe-
und Industriekunden, Händler, Netzbetreiber sowie
Groß- und Kleinerzeuger) und gewährleisten die er-
forderlichen und sicher ablaufenden elektronischen
Informations-, Kommunikations- und Transaktions-
prozesse. Darauf aufbauend sollen im Rahmen der
E-Energy-Projekte eine Vielfalt neuartiger Produkte
und Dienstleistungen entstehen. Mit diesen können
z. B. die Selbstregelfähigkeit der Energieversor- Das Energiepolitische Zieldreieck
gungssysteme durch eine angebotsabhängige Steue-
rung des Nachfrageverhaltens von Endverbrauchern
erhöht oder wirkungsvolle Anreizprogramme zum
Kosten- und Energiesparen (z. B. mit Online-Ver- Fraunhofer-Einrichtungen geplant, um viele FuE-
brauchsanalysen, Online-Informationen zu Preisen, Kapazitäten zu einer kritischen Masse zu bündeln.
Lieferbedingungen und aktuellen Energiemix oder Insgesamt macht die außerordentlich breite Teilneh-
Online-Rechnungs- und Zahlungswesen) zur Verfü- merstruktur auch die überdurchschnittlich hohen
gung gestellt werden. Anforderungen bei der Schaffung der erforderlichen
branchen- und disziplinübergreifenden Strukturen
Angesichts der ungewöhnlich hohen Komplexi- deutlich.
tät der E-Energy-Technologien, -Anwendungen und
-Dienstleistungen ist die Nutzung und Weiterent- Nun steht die Förderung der Umsetzung der
wicklung praxisrelevanter Standards zur durchge- sechs Preisträgerprojekte an, die durch die Begleitfor-
henden Sicherstellung der erforderlichen Interope- schung flankiert wird. Dies erfolgt in einer ressort-
rabilität ein besonders wichtiger Teil der E-Energy- übergreifenden Partnerschaft mit dem BMU. Unter
Projekte. Nicht zuletzt hängt davon auch die Über- dem gemeinsamen Dach des E-Energy-Leuchtturm-
tragbarkeit der neuen E-Energy-Lösungen von den projekts werden das BMWi rd. 40 Mio. Euro und das
Modellregionen auf andere Versorgungssysteme ab. BMU rd. 20 Mio. Euro bereitstellen. Von den beteilig-
Schließlich sollen mit den E-Energy-Projektaktivitäten ten Unternehmen werden noch einmal rd. 80 Mio.
auch die rechtlichen Rahmenbedingungen analysiert Euro aufgebracht, so dass damit insgesamt etwa
und ggf. Empfehlungen für deren Anpassung bzw. 140 Mio. Euro an Forschungsmitteln für den erforderli-
Fortentwicklung gegeben werden. chen beschleunigten Anschub des neuen Innovations-
bereichs E-Energy mobilisiert werden können.
Dementsprechend breit ist das Spektrum der
beteiligten Energieunternehmen, das von den Stadt- Die sechs Preisträger:
werken über die Regionalversorger bis hin zu Groß- 3 E-DeMa, Modellregion Ruhrgebiet
unternehmen reicht. Ebenso „bunt“ ist die Palette der 3 eTelligence, Modellregion Cuxhaven
teilnehmenden Unternehmen aus den Bereichen der 3 MEREGIO, Modellregion Baden
IKT und Systemtechnik sowie des Geräte- und Anla- 3 Modellstadt Mannheim,
genbaus. Der Mittelstand ist breit vertreten. Sowohl Modellregion Rhein-Neckar
im IKT- als auch Energiebereich ist darüber hinaus 3 RegModHarz, Modellregion Harz
eine enge Kooperation mit Universitäten und 3 Smart Watts, Modellregion Aachen14 Die Preisträger des Leuchtturmprojekts E-Energy
E-DeMa, Modellregion Ruhrgebiet –
Preisträger
Das Ruhrgebiet ist wesentlich schöner als sein Ruf; also im Wesentlichen Weiße-Ware-Geräte und
die Landschaft um Essen herum etwa weist Wälder, zukünftig dezentrale Einspeiser wie z. B. Strom erzeu-
Felder und einen großen Stausee auf, den Baldeney- gende Heizungen – so zu steuern, dass es für ihn
see. Das aber ist es nicht, was das Ruhrgebiet als Mo- finanziell optimal wird.“
dellregion für das E-Energy-Projekt so interessant
macht, sagt Michael Laskowski, Koordinator für das Die Waschmaschine bietet künftig dem Kunden
Projekt E-DeMa. Das Kürzel steht für „Entwicklung die Möglichkeit, anhand der Preissignale den güns-
und Demonstration dezentral vernetzter Energie- tigsten Tarif auszuwählen und unterstützt damit den
systeme hin zum E-Energy-Marktplatz der Zukunft“. Kunden beim effizienten Umgang mit Energie. Diese
Das Ruhrgebiet ist dafür bestens geeignet, „weil es Preissignale werden dem Kunden über ein Anreiz-
eine hervorragende Mischung von Gebäuden, Ein- system zur Verfügung gestellt und sorgen so für eine
und Mehrfamilienhäusern mit unterschiedlichen Verbesserung der Energieeffizienz bei jedem Haus-
sozialen Standards bietet. Sozusagen einen repräsen- haltskunden.
tativen Querschnitt durch die gesamte Bevölkerungs-
struktur. Dazu Krankenhäuser, Kleingewerbe, KMU Sinnvollerweise, sagt Michael Laskowski, kann
usw.“ sich der Kunde gewisse Zeitkorridore vorgeben:
„Wenn Sie in einem Mietshaus wohnen, kann die
Im Grunde sei man in E-Energy-verwandten Waschmaschine nicht um 2:00 Uhr laufen, sonst
Dingen schon relativ lange unterwegs, so beschäftige fallen die Nachbarn aus dem Bett ... man sagt also,
sich RWE mit dem Thema Smart Metering. bitte wasch' ökomäßig, aber bitte nur in diesem
Zeitraster.“
„Smart Metering ist nichts anderes als eine intel-
ligente Erfassung von Verbrauchsdaten. Das, was Wenn neue Thermen mit Stirling-Aggregaten
wir jetzt aber in unserer Projektskizze vorgeschlagen oder Brennstoffzellen künftig Wärme und Strom re-
haben, ist die Systemintegration von Smart Metern gelbar zugleich erzeugen, gewinnen die neuen IKT-
in ein intelligentes Gateway. Ein solches Gateway ist Steuerungstechniken zunehmend an Bedeutung:
eine Funktionseinheit, die sich in der Unterverteilung „Damit der erzeugte Strom möglichst auch zu einer
des Kunden befindet, auf der einen Seite die Smart für den Kunden preislich attraktiven Zeit eingespeist
Meter ausliest und steuert, auf der anderen Seite aber wird, steuert das intelligente Gateway sowohl den
auch Preissignale des Stromlieferanten verarbeitet. Verbrauch als auch die Einspeisung – auf der Basis
Der Kunde wird in die Lage versetzt, seine Geräte – von Preissignalen vom Markt!“
Prosumer* Netzbetreiber
E-Energy-
Energiehändler
Marktplatz neue Dienstleister
2020
Energieerzeuger Messstellenbetreiber
*) Prosumer: Kunde aus dem Privat- und Gewerbekundensegment, der aktiv am E-Energy-
Marktplatz teilnehmen kann und sowohl Energie einspeisen (producer) als auch konsumieren
(consumer) kann.
Der E-Energy-Marktplatz steht im Mittelpunkt des Interesses unterschiedlicher Stakeholder.15
Die Steuerung von Verbrauchern und Erzeugern im Haushalt erfolgt durch ein „intelligentes“ Gateway auf der Grundlage von Preis-
signalen vom E-Energy-Marktplatz.
Alles das werde der Kunde mit seinem Notebook den dann entsprechende Empfänger haben, so dass
einrichten können: „Das Gateway hat eine Funk- einkommende Preissignale umgesetzt werden kön-
schnittstelle und der Kunde kann damit das System nen. Wir wollen den Kunden motivieren, aktiv zu spa-
nach seinen Bedürfnissen konfigurieren. Eine Varian- ren und dem Kunden Hilfsmittel an die Hand geben,
te wäre die direkte Steuerung der Endgeräte, weshalb seine Energie effizienter einzusetzen.“
ein großer Gerätehersteller mit im Boot ist. Die wür-
Kurzprofil: „E-DeMa“
Gemeinhin wird differenziert zwischen denjeni- netze der RWE Rhein-Ruhr mit dem Verteilnetz der
gen, die Energie erzeugen und denjenigen, die sie Stadtwerke Krefeld. Kern ist die Anbindung des
verbrauchen, den Kunden. Im Ansatz des Projekts Prosumers mittels IKT-Gateways, auf deren Basis u.
„E-DeMa“ – Entwicklung und Demonstration de- a. Lastenmanagement und Steuerung von Haus-
zentral vernetzter Energiesysteme hin zum E- haltsgeräten, Smart Metering wie auch die Steuer-
Energy-Marktplatz der Zukunft – existiert der Be- ung dezentraler Einspeiser erfolgen sollen. Der
griff des Kunden nicht; gesprochen wird hier vom Nutzen ist vielfältig – nicht nur in Form von ange-
„Prosumer“. Verstanden wird darunter der aktive zeigten Energieverbräuchen oder Preissignalen für
Kunde, der sowohl Energie erzeugt und in das zu- den Prosumer oder in Form von Online-Informa-
grunde liegende Verteilnetz einspeist (producer) tionen für ein verbessertes Netzmanagement des
als auch konsumiert (consumer). Und genau hie- Netzbetreibers – es entsteht eine ganzheitliche
rin liegt ein wichtiges Ziel des Projektes: Die För- Infrastruktur zur Steuerung des Verbrauchs, bei
derung der aktiven Einbindung und Teilnahme der der Verbraucher aktiv eingebunden wird und
des Endkunden am Energiemarkt. Der im Rah- auf deren Basis sich weitere Energiedienstleistun-
men des Projekts aufzubauende E-Energy-Markt- gen etablieren können.
platz 2020 verbindet somit nicht nur die Verteil-16 Die Preisträger des Leuchtturmprojekts E-Energy
eTelligence, Modellregion Cuxhaven –
Preisträger
„... wo die Möwen schreien / schrill im Sturmgebraus /
da ist meine Heimat, / da bin ich zu Haus'!“, sang einst
Lale Anderson, die Leher Deern, in ihrer Interpreta-
tion des Friesenliedes und hatte ganz recht, gerade
was den Wind anging. Denn an Wind fehlt es der
Gegend wirklich nicht; auch nicht in und um Cux-
haven, der Küstenstadt an der Elbmündung. Direkt
gegenüber, hinter dem nordöstlichen Elbufer, liegt
die Wiege der Windkraft, der Kaiser-Wilhelm-Koog,
eine der zugigsten Ecken Deutschlands.
„Cuxhaven hat nur rund 52.000 Einwohner, aber
stolze drei Millionen Übernachtungen pro Jahr –
eine schöne Möglichkeit, die Botschaft von E-Energy
unter die Leute zu bringen“, sagt Wolfram Krause von
der EWE Aktiengesellschaft und Projektleiter von
eTelligence, dem E-Energy-Projekt der Region. Die
Region sei aber auch wirklich gut für das Projekt ge-
eignet. Da wäre zum einen eine breite Streuung
erneuerbarer Energien: Wind, Photovoltaik, Biogas ...
„50 Prozent des Strombedarfs werden aus umliegen-
den regenerativen Anlagen gedeckt, das ist enorm.“
Zum anderen gibt es viele flexible Verbraucher:
„Die Fischindustrie mit ihren Kühlhäusern, zwei gro-
ße Schwimmbäder mit Kraft-Wärme-Kopplungsan-
lagen, ... und genau die wollen wir trickreich nutzen,
um Strom in genau dem Moment zu erzeugen, wo
wir ihn dringend brauchen, und die Wärme als träges Windkraftanlagen im Offshore-Testfeld Cuxhaven. Die „Wind-
System auffassen, mit den Schwimmbecken als Spei- ernte“ soll zukünftig auf dem eTelligence-Marktplatz angebo-
ten werden.
cher. Den Kurgästen fällt es nicht auf, ob das Wasser
mal ein halbes Grad kälter oder wärmer ist.“
Regelenergie und Netzdienstleistungen werden, Bei aller dezentralen lokalen Erzeugung werde
wie im E-Energy-Szenario vorgesehen, auf einem man aber an überregionale Netze gekoppelt bleiben,
transparenten elektronischen Marktplatz gehandelt. schon, um die mitunter gewaltigen Mengen an Wind-
Wolfram Krause: „Das zukünftige Kühlhaus stelle ich strom exportieren zu können:
mir so vor, dass es einfach eine Internetschnittstelle
hat, mit der ich es in den Markt integrieren kann. „Im Netzgebiet der EWE NETZ GmbH stehen
Wenn das automatisch, ohne großen Aufwand geht, über 2,5 GW Windenergie. Wenn hier oben Stark-
kann der Kunde über neu zu entwickelnde Produkte wind ist und nur wenig Last abgenommen wird –
einen Mehrerlös erzielen.“ Der privaten Endkund- nachts etwa, wenn die Leute nur wenig Strom ver-
schaft müsse dabei auch Gelegenheit gegeben werden, brauchen – dann speisen wir mit bis zu eineinhalb
Energie als ein kostbares Gut wahrzunehmen. „Das Gigawatt, also dem 1,5-fachen der Leistung eines
wollen wir unter anderem durch das Smart Metering Atomkraftwerks, in das übergeordnete Netz ein. Das
erreichen, das dem Kunden durch Visualisierung hat man früher nicht für möglich gehalten, das hal-
zeigt, wie er seinen Stromverbrauch senken kann.“ ten sogar heute noch einige Leute für unmöglich,
aber wir zeigen's, immer wieder!“17
Der Kaemmererplatz in Cuxhavens Innenstadt war früher Marktplatz für Fisch. Auf dem eTelligence-Martkplatz wird Strom gehandelt,
der auch zum Kühlen des Cuxhavener Fischs verwendet wird.
Die mit IKT möglichen Einsparungen könne man nicht die Windenergie abregeln, wenn sie im Über-
erst nach der Installation des Projekts wirklich bezif- fluss da ist, und dafür eine Stunde später die Gas-
fern, denn: „Wir können nicht zaubern. Das Kühlhaus turbine anwerfen. Sie werden die Windstromspitze
wird im Jahr genauso viel Strom verbrauchen wie einfach in mehr Kälte wandeln und später nicht die
heute, weil es genauso viel Fisch kühlt. Aber das Ge- Gasturbine anwerfen, sondern durch Drosselung des
samtsystem wird effizienter. Denn Sie müssen künftig Kühlhauses die Lastspitze verringern.“
Kurzprofil: „eTelligence“
Wegen proprietärer oder fehlender Schnittstellen Kombination mit dem Tourismus besteht die
sowie aufgrund veralteter Marktmechanismen ist Möglichkeit zur überregionalen Weiterentwick-
heute für Kunden und dezentrale Erzeuger keine lung der Lösungen zu markt- und lizenzfähigen
aktive Marktteilnahme möglich. Mit dem Aufbau Produkten. Dabei wird großes Gewicht auf die Nor-
eines neuen Marktplatzes und der Definition von mierung und Standardisierung der Referenzlösung
Produkten für kleine, mittlere und große Erzeuger gelegt, damit eine durchgehende, interoperable
und Verbraucher wird ein innovativer Beitrag Informationsplattform von der Erzeugung über
in der Modellregion Cuxhaven geschaffen, der Transport/Verteilung bis hin zur Anwendung elektri-
wesentliche Voraussetzungen für automatisierte scher Energie entsteht, die auf weitere Regionen
Geschäftsprozesse insbesondere für kleine Akteure leicht übertragbar ist. Damit wird eine wichtige
schaffen wird. Dabei bietet die Modellregion Voraussetzung geschaffen, um auch kleine, regene-
Cuxhaven beste Voraussetzungen, um den Ener- rative Erzeuger wirtschaftlich in den Energiemarkt
giemix der Zukunft, einen optimalen Verbrau- zu integrieren, ohne dabei die Systemsicherheit zu
chermix sowie eine sichere und wirtschaftliche gefährden.
Infrastruktur zu gewährleisten. Durch die18 Die Preisträger des Leuchtturmprojekts E-Energy
MEREGIO, Modellregion Baden –
Preisträger
Baden ist nicht nur für seine Weine berühmt, es hat
auch zahlreiche Tüftler inspiriert, darunter Carl Fried-
rich Freiherr Drais von Sauerbronn, den Erfinder des
umweltfreundlichsten aller Fortbewegungsmittel,
des Fahrrads. Wo solche Traditionen zu Hause sind,
werde man auch E-Energy zum Erfolg verhelfen kön-
nen, sagt Hellmuth Frey, Koordinator des MEREGIO-
Projekts.
Noch sei nicht genau festgelegt, wo im Großraum
Karlsruhe/Stuttgart das E-Energy-Projekt MEREGIO
umgesetzt werden soll. Natürlich solle die Bilanz-
grenze so gezogen werden, dass möglichst positive
Resultate anfielen. „Klar, dass wir als großer Energie- Anzeigegerät für die Vorschau des Strompreises
versorger Kunden in jeder Ausprägung haben, so
dass wir eine schöne gemischte Struktur finden kön-
nen, die man in das Projekt integriert.“ Regionale geleistet und ein Pilotprojekt gestartet, das man auch
Autarkie sei ein erstrebenswertes, wenn auch als einen Kristallisationskeim für die E-Energy-Region
„schwer zu erreichendes Ziel.“ nehmen kann, in dem 1000 Kunden bereits mit fern-
auslesbaren Zählern ausgestattet sind“, sagt Hellmuth
Die Anbindung an das überregionale Netz werde Frey. Diese ermöglichten mehr Flexibilität in der
man nicht lösen, „schon aus Sicherheitsgründen, weil Abrechnung und auch in der Produktgestaltung.
wir die Kunden nicht im Dunkeln sitzen lassen kön- Der Kunde sei damit in der Lage, den Betrieb seiner
nen, das ist ganz klar“. Geräte entsprechend in die Zeiten zu legen, wo der
Strom günstiger ist, und teurer eben dann, wenn er
„Smart Metering“ ist eine Schlüsselkomponente knapp ist, und schon das hilft, teure Verluste zu ver-
des Projekts: „Wir haben hier einiges an Vorarbeit meiden.
Kurzprofil: „MEREGIO“
Zur Realisierung des Ziels, den CO2-Ausstoß bis struktur mit dem Marktplatz koppelt und sie in Ab-
2020 um 20 Prozent gegenüber dem Niveau von hängigkeit der jeweiligen Marktsituation steuert.
1990 zu reduzieren, existieren mittlerweile viele Kern des Projekts ist jedoch nicht nur die Entwick-
Ideen und Konzepte. Auch das Projekt „MEREGIO lung technisch-ökonomischer Konzepte zur Reali-
– Minimum Emission Region“ setzt hier an und sierung der drei Komponenten und ihre Umsetzung
verfolgt ein ganzheitliches Konzept. Ziel ist die in einem Modellversuch im Raum Karlsruhe/Stutt-
Entstehung von Regionen mit Energieversor- gart mit ca. 1000 Teilnehmern. Das Projekt geht
gungssystemen, die hinsichtlich ihrer Treibhaus- noch einen Schritt weiter: Geplant ist die Entwick-
gasemission optimiert sind. Basis hierfür sind drei lung einer Minimum-Emission-Zertifizierung für
Komponenten: Ein E-Energy-Marktplatz für Strom- Regionen, in der – auf der Basis der erzielten Er-fah-
erzeuger, Endkunden und Intermediäre zur Koor- rungen – konkrete Vorgaben und Standards für
dination von Energieangebot, Energienachfrage Minimum-Emission-Regionen entwickelt werden,
und komplementären Dienstleistungen; eine tech- um Regionen zur aktiven Senkung ihrer Treibhaus-
nisch ausgereifte und innovative Energie-Infra- gasemissionen zu motivieren und konkrete Maß-
struktur sowie eine leistungsfähige Informations- nahmen zur CO2-Reduktion zu fördern.
und Kommunikationsinfrastruktur, die die Infra-19
Schematische Darstellung des Projekts MEREGIO
Die Universität Karlsruhe – stark in der Energie- System, die sich entsprechend rauf oder runter fah-
technik, stark aber auch in der Informations- und ren lassen, oder ein Wasserkraftwerk, wo man den
Kommunikationstechnologie – hilft mit, die vielen Hahn ein Stück auf- und zudrehen kann?“
Stromproduzenten, darunter Betreiber erneuerbarer
Energieanlagen wie Wind- und Sonnenenergie, Was- Ein Teil von Hellmuth Freys Kunden kann sich
serkraft und Biomasse, optimal zu integrieren. Haupt- bereits in ein neu eingerichtetes Internetportal ein-
steuerungsinstrument ist das Internet, „so dass man loggen und dort seine Daten komplett abrufen; auch
wenig Installationsaufwand haben wird. Unsere gibt es ein kleines Anzeigegerät, auf dem man zumin-
Hauptaufgabe ist das Generieren und Verteilen von dest die Strompreise für den laufenden und den nächs-
Preissignalen, die die Kunden dazu bewegen, ihren ten Tag ablesen kann. Bequem müsse es sein, „sonst
Verbrauch so zu verlagern, dass energetisch optimale verliert das Ganze schnell seinen Reiz.“
Bedingungen zustande kommen.“
Mit dem Ausschalten unnützer Lasten – etwa der
Die Netzstabilität werde man durch die neue konsequenten Vermeidung des Stand-by-Betriebs bei
Qualität der Informationsgewinnung sicherstellen Geräten wie Druckern oder Monitoren – und einem
können; manches müsse die Praxis ergeben: „Muss geschickten Lastmanagement sollten sich, schätzt
ich tatsächlich Regelenergie von außen holen? Oder Hellmuth Frey „ganz grob gesagt“ Ersparnisse von
nehme ich zum Beispiel Biomasseanlagen mit ins etwa 10 Prozent realisieren lassen.20 Die Preisträger des Leuchtturmprojekts E-Energy
Modellstadt Mannheim,
Modellregion Rhein-Neckar – Preisträger
Die stromerzeugende Heizung namens „WhisperGen“ besteht aus einem Stirlingmotor samt Wärmetauscher. Diese Komponenten
werden in die Wärme- und Stromversorgung eines Hauses integriert und mit modernster Technik fernüberwacht.
Die Mannheimer Umgebung zwischen Pfälzer Wald Teile von E-Energy hat das Mannheimer Unter-
und Odenwald ist eine der wärmsten Gegenden nehmen bereits erprobt. 2007 nahmen 25 Mann-
Deutschlands. Die Stadt am Zusammenfluss von heimer Familien an einem Feldtest teil, bei dem sie
Rhein und Neckar hat rund 300.000 Einwohner. Zu Waschmaschinen und Trockner immer dann laufen
den Berühmtheiten der Vergangenheit zählt Carl ließen, wenn in der Wohnsiedlung an sonnigen Ta-
Benz, der 1886 das erste Automobil über die Mann- gen besonders viel Solarstrom erzeugt wurde. „Diese
heimer Straßen knattern ließ. Die Stadt hat aber auch Familien verstehen jetzt, dass Strom am besten dann
Romantisches zu bieten: Mozart fand hier seine erste sofort vor Ort verbraucht wird, wenn er gerade er-
Liebe, Aloysia. Und rund um den historischen Wasser- zeugt wird. Und dann ist Mannheim großflächig mit
turm und im benachbarten Kongresszentrum Rosen- einer Breitband-Powerline-Infrastruktur ausgestattet.
garten treffen sich die Mannheimer mit der ganzen Das ermöglicht den Echtzeit-Zugang für intelligente
Welt. Stromnetze. Dadurch ist der Aufbau der Kommunika-
tionsstrukturen, die man für den E-Energy-Markt-
„Es gibt viele gute Gründe für einen E-Energy- platz braucht, überschaubar und damit auch bezahl-
Marktplatz hier“, sagt Dr. Britta Buchholz, Koordina- bar.“
torin des E-Energy-Projektes Modellstadt Mannheim.
„Als regionaler Versorger kennen wir von MVV Ener- In der Energieversorgung der Modellstadt Mann-
gie die Region sehr gut. Wir wissen, wo die techni- heim wird eine neue „Service Oriented Architecture“
schen Knackpunkte der Energieversorgung liegen aufgebaut. Die Kundinnen und Kunden können
und wo wir z. B. repräsentative Versuche zur Verbesse- damit in Echtzeit Menge, Preis und Herkunft ihrer
rung der Energieeffizienz und der Netzqualität durch- Energie nach eigenem Ermessen wählen und durch
führen können.“ ihr Verhalten Einfluss auf die Energieeffizienz und
den Energiemarkt nehmen. Besonders wichtig sei,
sagt Britta Buchholz, „dass unsere Konzepte auf ande-21
re Städte und Regionen übertragbar sind – nach
Dresden, aber auch in die Metropolregion Rhein-
Neckar und in unser Stadtwerke-Netzwerk nach Kiel,
Ingolstadt, Offenbach, Solingen und Köthen“.
Der neue E-Energy-Marktplatz werde vor allem
auch die effiziente Einspeisung und Nutzung von
erneuerbaren Energien und effizienten Hausenergie-
anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung ermöglichen.
„Derzeit bringt es noch zu wenig Effizienzgewinn,
wenn Energieanlagen ohne Rücksicht auf den Ver-
brauch irgendwann Strom einspeisen und anderer-
seits die Stromverbraucher gar nicht wissen, wann
günstiger Strom vorhanden ist. In unseren Prognosen Mit dem System Energiebutler kann der Kunde entweder per
gehen wir davon aus, dass der Anteil der dezentralen Computer den Stromverbrauch seines Hauses automatisch an
einen variablen Strompreis anpassen oder von Hand bestim-
Energieerzeugung und der erneuerbaren Energien in
men, wann welcher Verbraucher ans Netz gehen darf.
den nächsten Jahren stark steigen wird und richten
uns heute schon darauf ein, dass wir damit die Ener-
gieeffizienz ständig steigern.“ Das könne in diesem Klimaanlagen so zu steuern, dass die Energiever-
E-Energy-Projekt durch die Glättung der Verbrauchs- brauchs-Fahrpläne besser eingehalten werden.
kurve für das regionale und lokale Netz mittels einer „Die vielen kleinen Kühlanlagen wirken quasi zusam-
Nachfragesteuerung erreicht werden. Heute schon men wie ein großer virtueller Energiespeicher. Das
ist MVV Energie akkreditierter Anbieter von Regel- ermöglicht neue Spielräume für den optimalen Ver-
energie im Südwesten Deutschlands. Im E-Energy- brauch von elektrischer Energie.“
Projekt sei weiter daran gedacht, Kühlgeräte und
Kurzprofil: „Modellstadt Mannheim“
Klimaschutz und Klimaverträglichkeit lassen ihren jeweiligen Verbrauch am variablen Preis aus-
sich nur dann erreichen, wenn jeder einzelne richten. Kern ist dabei die Entwicklung einer offe-
seine Energieeffizienz erhöht und dadurch einen nen Plattform mittels einer Breitband-Powerline-
Beitrag zur Reduktion des CO2-Ausstoßes leistet. Infrastruktur, auf deren Basis in das zugrunde lie-
Dieses Ziel verfolgt das Projekt „Modellstadt gende Verteilnetz v. a. auch erneuerbare und de-
Mannheim“ mit einem repräsentativen Groß- zentrale Energien eingespeist werden und dem
versuch zur Verbesserung der Energieeffizienz gegenwärtig im Netz anstehenden Kundenbedarf
v. a. auf der Ebene der Verbraucher. Eine große direkt zugeordnet werden können. Alles in allem
Anzahl Verbraucher im Ballungsraum Mann- entsteht damit ein E-Energy-Marktplatz, der gera-
heim werden mit sog. Energiebutlern ausgestat- de aus Umweltschutzerwägungen bedeutsam ist:
tet, die den Verbrauchern Echtzeit-Informationen Der Verbraucher wird zur Energieeffizienz ange-
wie z. B. Verbrauch, Preise und Tarife liefern, halten; der Betreiber dezentraler Energieanlagen
auf deren Basis diese dann ihren individuellen kann sich unproblematisch anschließen und der
Energieverbrauch steuern und optimieren kön- Verteilnetzbetreiber kann den technischen Netz-
nen – indem sie z. B. über die zeitliche Verwen- betrieb optimieren und Übertragungsverluste
dung ihrer elektrischen Geräte entscheiden oder minimieren.22 Die Preisträger des Leuchtturmprojekts E-Energy
RegModHarz, Modellregion Harz –
Preisträger
Dardesheim – Stadt der erneuerbaren Energien Das Regenerative Kombikraftwerk
„Der Harz, Lokalkolorit? Nun, der Harz ist sicherlich das den Betrieb mit Pflanzenöl begonnen hat.“ Genug
eine der begehrtesten Urlaubsregionen Deutsch- Quellen für eine sichere Versorgung.
lands. Urlaub ist Regeneration, und dazu passen rege-
nerative Energien ganz hervorragend“, sagt Heinrich Zu den vielen verschiedenen Anlagen und dem
Bartelt, Windparkbetreiber und Koordinator des Pumpspeicherwerk von Vattenfall nennt Bartelt als
Projekts RegModHarz – Regenerative Modellregion zweiten Pluspunkt der Region etwas Immaterielles,
Harz. „Saubere Luft, sauberes Wasser und sauberer aber Wichtiges: „Die Leute wollen die erneuerbaren
Strom.“ Energien, die Akzeptanz ist groß, die Bürger ziehen
mit, die Vereine ziehen mit, die Politik zieht mit, und
Heinrich Bartelts Windpark liegt in Dardesheim, das schon seit vielen Jahren.“
einem 1000-Seelen-Städtchen am Fuß des Druibergs
am Harz, Sachsen-Anhalt. Seine größte Windmühle Drittens führt Heinrich Bartelt die Qualität und
ist mit 125 m Höhe zugleich die leistungsstärkste Se- Zahl der Konsortialpartner ins Feld, beides ist in der
rienanlage der Welt. Ihre Spitzenleistung von 6 MW Tat beeindruckend. Die Großen der Branche sind da-
kann im Jahresdurchschnitt 4000 Haushalte schad- bei, aber auch innovative Kleinunternehmen, Hoch-
stofffrei mit Strom versorgen. Bei Flaute kann sie das schulen und An-Institute, ein Fraunhofer-Institut,
natürlich nicht, aber dann stehen andere Einspeiser aber auch die Stadtwerke Halberstadt, Quedlinburg
oder Speichertechnik bereit. So etwa ein Pumpspei- und Blankenburg. „Der gesamte Landkreis Harz steht
cherwerk mit 80 MW Leistung. Wenn der Windpark dahinter, und das ist mit rund 250.000 Einwohnern
mit ebenfalls bis zu 80 MW Leistung Überschüsse pro- der größte und wirtschaftsstärkste Landkreis in
duziert, wird in 30 km Entfernung Wasser in einen Sachsen-Anhalt.“
hoch gelegenen Speichersee gepumpt. Bei Bedarf
schießt das Wasser wieder ins Tal und treibt über zwei Die Regenerative Modellregion Harz soll nach
40-MW-Turbinen die Stromproduktion zum Aus- dem Vorbild des „Regenerativen Kombikraftwerks“
gleich an. über eine Leitwarte digital vernetzt werden, Einspei-
ser und Verbraucher, ein Novum. Hierfür hat das
In Zukunft werden noch viele andere Erzeuger Kasseler Institut für Solare Energieversorgungstech-
und Verbraucher helfen, Strombedarfsspitzen und nik (ISET) ein Gerät entwickelt, mit dem sich in den
-senken auszubügeln. Im Städtchen Dardesheim sind Haushalten der Endkunden die Kühltruhen, Kühl-
viele Solaranlagen installiert, überdies verfügt die schränke, Waschmaschinen, Spülmaschinen, Wäsche-
Region über zahlreiche Biogasanlagen. „Es gibt auch trockner passend zum jeweiligen Stromangebot schal-
ein großes 5-MW-Blockheizkraftwerk in der Nähe, ten lassen. Diese Steuerung heißt BEMI, für „Bidirectio-Sie können auch lesen
