InBiS – Bidirektionale Nutzung von industriellen Batteriespeichern

Durch das Strommanagementkonzept „InBiS“ werden industrielle Akteure in einer „virtuellen Community“ gebündelt. Innerhalb der Community können Strommengen und Batteriespeicherkapazitäten bedarfsorientiert gesteuert und vermarktet werden. Durch eine Abnahme von überschüssigen Strommengen innerhalb der vertraglich strukturierten Community wird die regionale Nutzung von erzeugtem Grünstrom maximiert und der Regulierungsaufwand der Netzbetreiber minimiert. Durch die Vermarktung der Überschussstrommengen und freien Speicherkapazitäten innerhalb der Community und aus ihr heraus (PRL-Markt oder Strombörse), werden Zusatzeinnahmequellen für Unternehmen geschaffen. InBiS leistet eine vorausschauende und bedarfsgerechte Verteilung UND Speicherung der regional erzeugten Strommengen innerhalb der Community. Damit wird die Verfügbarkeit benötigter Strommengen für den variierenden Eigenbedarf sichergestellt, z.B. zur Lastspitzenkappung und/oder Versorgung von Ladeinfrastruktur.

Durch die Implementierung der „InBiS“-Struktur wird Unternehmen ein wirtschaftlicher Betrieb von für den Eigenbedarf überdimensionierten Ökostrom-Anlagen ermöglicht. Damit erhöht InBiS die dezentrale Grünstromerzeugung und ihre direkte regionale Nutzung und durchbricht somit den wirtschaftlichen Flaschenhals, welcher den landes- und bundesweiten Ausbau der nachhaltigen Energieversorgung ausbremst.

Das Grundfunktionsprinzip des Konzeptes „InBiS“:

1. Ein Lastenmanagementsystem (LMS) analysiert die innerbetrieblichen Lasten (z.B. Produktionsmaschinen oder Ladeinfrastruktur), die aktuelle Energieerzeugungsleistungen (z.B. PV und/oder BHKW) und den Zustand des Batteriespeichers. Mit diesen Daten wird eine Prognose erstellt wann welche Energie- und Speicherkapazitäten im Unternehmen benötigt werden und ob Überschussenergie und/oder freie Speicherkapazitäten vorliegen. Diese Daten werden an die Steuerung der Community, dem Community-Manager übergeben.

2. Der Community-Manager analysiert regional übergreifend die Daten der einzelnen LMS und erstellt Anweisungen an die Speichersysteme. Hier werden regional freiverfügbare (Grün)Strommengen und Speicherkapazitäten intelligent verteilt, um den Bedarf der Communityteilnehmer ad-hoc zu decken und situationsabhängig Strom und Speicherkapazitäten nach außen ins Übertragungsnetz zu vermarkten.

3. Der Community-Manager übermittelt die Befehle an die Batteriespeichersysteme, um entsprechende Speicherkapazitäten und Strommengen innerhalb der Community intelligent und automatisiert zu verteilen.

Reduktion der eigenen Stromkosten, grüne Eigenstromerzeugung z.B. mit Solaranlagen und Lademöglichkeiten für E-Autos sind Themen welche aktuell viele Unternehmen zunehmend beschäftigen. Oft sind Vorhaben zu diesen Themen mit technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen verbunden:

• Der in Gewerbebetrieben erzeugte Ökostrom, bspw. mittels Solardachanlagen, wird oft nicht komplett selbst verbraucht, sondern teilweise, z.B. an Wochenenden, auch ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Die Einspeise-Vergütung für diesen „überschüssigen“ ins Stromnetz eingespeisten Strom kann teilweise die Gestehungskosten unterschreiten, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Investition für das Unternehmen gefährdet ist. Auch für den Netzbetreiber bedeutet das Einspeisen von überschüssigen (Öko-)Strommengen einen Regulierungsaufwand im Stromnetz, z.B. durch negative Regelleistung (PRL). Schlussfolgerung: Gewerbliche Solaranlagen werden in der Regel primär auf den Eigenbedarf dimensioniert und somit wird ggf. nicht das volle Grünstrompotenzial der kompletten verfügbaren Dachflächen ausgeschöpft.
• Der Aufbau & Betrieb von Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge führt bei Unternehmen nicht nur zu erhöhten Stromkosten, sondern auch zu punktuellen Stromspitzen. D.h. der Netzbetreiber muss die Stabilität des Stromnetzes unterbrechungsfrei gewährleisten und muss auch die punktuellen Energiebedarfsspitzen beim Ladeprozess der E-Fahrzeuge decken, z.B. durch positive Regelleistung oder aktives regulieren der Ladeleistung. Das permanente Vorhalten von zusätzlichen Leistungsreserven für das Laden von E-Fahrzeugen und den damit einhergehenden Regulierungsaufwand stellt der Energieversorger/Netzbetreiber den Unternehmen in Rechnung bzw. der Betrieb von Ladeinfrastruktur führt bei Unternehmen zu erhöhten Grundkosten für den Stromanschluss.
• Prozesse in Unternehmen haben über den Tag natürliche Schwankungen, die sich auch in Schwankungen im Stromverbrauch bemerkbar machen. Sofern viele elektrische Verbraucher parallel in Betrieb sind, entstehen sog. Strom-Lastspitzen. Auch hierfür muss der Netzbetreiber/Energieversorger die Stabilität des Stromnetzes unterbrechungsfrei gewährleisten und die punktuellen Energiebedarfsspitzen der täglichen Prozesse mit Reservekraftwerken decken. Hierfür stellt der Energieversorger/Netzbetreiber erhöhte Stromgebühren in Rechnung. Einige Unternehmen haben bereits in Batteriespeichersysteme investiert, die zur „Kappung“ der eigenen täglichen Lastspitzen eingesetzt werden. Da diese oft sehr kostenintensiven Lastspitzen unregelmäßig (teils nur 1-3 Mal pro Jahr) auftreten, sind die Batteriespeicher über das Jahr oft nur geringfügig/punktuell ausgelastet. Das führt dazu, dass sich die Investition in einen Batteriespeicher nur sehr langsam amortisiert.

Die Entwicklung „InBiS“ trägt einen Beitrag zur nachhaltigen Energieerzeugung bei, da mit Hilfe des InBiS-Konzepts die Investitionsbereitschaft in neue und vor Allem größere dezentrale Grünstromerzeugungsanlagen stimuliert wird und somit die von der Regierung angestrebten Ausbauziele der erneuerbaren Energien voranschreitet. Zusätzlich benötigte Strommengen durch Zusatzverbraucher wie Elektromobilität können oft günstiger (im Vergleich zur Großkraftwerkserzeugung), regional und grün erzeugt & bezogen werden. Dieses Konzept ermöglicht eine regionale, krisensichere und nachhaltige Energieversorgung und eröffnet neue Möglichkeiten für Energieerzeuger & -verbraucher Umsätze zu stabilisieren und sogar neue zu generieren.

Ansprechpartner:

abc GmbH – fortschrittliche Energie- & Recyclingkonzepte

Herr Florian Loosen / Herr Alexander Schank

Tel: 0221 9602 8802 / 0221 9602 8810

Email: fl@abc-loesung.de / as@abc-loesung.de

Projektpartner:

Simon Process Engineering GmbH

Technische Hochschule Köln