Nachhaltige Energielösungen für lokale Gemeinschaften
Im Jahr 2021 wurden die EU-finanzierten Projekte SERENE(öffnet in neuem Fenster) und SUSTENANCE(öffnet in neuem Fenster) ins Leben gerufen, um nachhaltige Energiesysteme für den grünen Wandel in lokalen Gemeinschaften zu entwickeln. Das Ziel waren effizientere, integriertere, günstigere und kundenorientiertere Lösungen für mehr Energieautonomie der Gemeinschaften. Heute zeigen uns die zwei Projektteams, wie mit dem Ansatz die Dekarbonisierung vorangebracht werden kann, nicht nur in europäischen Ländern wie Dänemark, den Niederlanden und Polen, sondern auch in vollkommen anderen sozioökonomischen und politischen Systemen wie Indien.
Flexibilität ist der Schlüssel
Die Projektpartner haben mit Blick auf lokale Gemeinschaften in diesen vier Ländern Systeme entwickelt, in denen erneuerbare Erzeugung, Elektromobilität, Wärmepumpen, Energiespeicherung und intelligente Steuerung kombiniert werden, um Angebot und Nachfrage in Echtzeit auszugleichen. Das Ziel war, dass diese Gemeinschaften als „Energieinseln“ funktionieren, auf denen der eigene Energieverbrauch durch erneuerbare Erzeugung und intelligente Flexibilität ausgeglichen wird. „Durch die Flexibilität auf Gemeinschaftsebene ist der Betrieb größerer Systeme einfacher“, schreibt Birgitte Bak-Jensen, Projektleiterin bei SERENE und SUSTENANCE, in einem Artikel(öffnet in neuem Fenster) auf der Seite „Innovation News Network“. „Lokale Energieinseln können als Partner für das Netz dienen, indem unterstützende Dienste wie Lastspitzenreduktion, Spannungsregulierung und Bedarfssteuerung geboten werden. Diese Dienste waren bisher nur über große Anbieter möglich“, fährt Bak-Jensen fort, die als Professorin an der Universität Aalborg in Dänemark, dem Projektträger, tätig ist. Die Forschenden prüften die eingesetzten Technologien für Flexibilität wie Energiemanagementsysteme (EMS), Kreislaufsysteme und Mehrzweck-Wärmepumpen. Hinsichtlich der Ladepunkte für Elektrofahrzeuge, die gut für das Netz sind, wurden an der Universität Aalborg Ladesysteme entwickelt, die sich an die Nutzervorliegen (wie Abfahrtzeit) und Netzsignale (wie Spannung) anpassen. Im SlimPark Living Lab der Universität Twente, einem Projektpartner, wird das Laden von Elektrofahrzeugen über neun intelligente Ladestationen an den lokal erzeugten Strom von Solaranlagen auf Dächern und Batteriespeichern angepasst. In Indien wird das Laden von Elektrofahrzeugen in solarbetriebene hybride PV-Wind-Gleichstrom-Mikronetze in ländlichen netzfernen und netzschwachen Gebieten integriert. Das Projektteam hat auch Wärme- und Batteriespeicher eingesetzt, um das Netz zu entlasten und die Nutzung erneuerbarer Energie zu fördern. Dazu gehörten Wärmetanks mit Phasenwechselmaterialien für mehr Wärmerückgewinnung (Dänemark) und Solaranlagen auf Dächern in Kombination mit großen Batteriesysteme zur Spitzenlastreduzierung, für netzunabhängigen Betrieb und zur Einspeisung von Echtzeitdaten in die EMS-Optimierung (Polen). In Indien umfassen die Lösungen hybride Elektro-Biogas-Systeme für Strom und sauberes Kochen sowie Batteriebanken mit bis zu 290 kWh für abgelegene Dörfer, um Dieselgeneratoren zu ersetzen und Sonnen- und Windenergie zu speichern. Bei SERENE und SUSTENANCE wurde die Bedeutung sozialer Innovation und der Einbindung der Gemeinschaft bei der Energiewende anerkannt. Daher wurde der Dialog, das Vertrauen und das Gefühl der Miteigentümerschaft in den Projekten gefördert, um passive Energieverbrauchende in engagierte und befähigte Gemeinschaftsakteure zu verwandeln. Die Strategien zur Einbindung wurden an die jeweilige soziale Bereitschaft der Gemeinschaften angepasst. Über SERENE (Sustainable and Integrated Energy Systems in Local Communities) und SUSTENANCE (Sustainable energy system for achieving novel carbon neutral energy communities) wurde zudem ein gestaffelter Fahrplan hin zu Energieautarkie vorgestellt, der von Netzunabhängigkeit im ländlichen Indien bis zu geteilter Batteriespeicherung und kommunalen Solaranlagen im städtischen Europa reicht. Eine Studie(öffnet in neuem Fenster) über lokale Energieautarkie wurde in der Zeitschrift „Energy Research & Social Science“ veröffentlicht. „Die Replizierbarkeit ist vielversprechend“, berichtet Bak-Jensen. „Trotz lokaler Unterschiede gehören zu den wichtigsten Faktoren das Vertrauen der Bevölkerung, geeignete Governance-Strukturen, rechtliche Flexibilität und Finanzierungsmechanismen für gemeinsame Infrastrukturen.“ Weitere Informationen: SERENE-Projektwebsite(öffnet in neuem Fenster) SUSTENANCE-Projektwebsite(öffnet in neuem Fenster)
