Mit dem Boom von Balkon-PV, dem Zubau an Wärmepumpen sowie den neu eingeführten Mieterstrom geraten Vor-Ort-Systeme verstärkt in den Fokus. Der Ansatz, erneuerbare Energie in räumlicher Nähe intelligent zu erzeugen, zu speichern und zu verbrauchen sind für die Energiewende nützlich. In einem Thesenpapier haben Forschende des Fraunhofer-CINES die Auswirkungen untersucht.
In Deutschland bestehen heute bereits verschiedene erneuerbare Vor-Ort-Systeme. Zu den etablierten Konzepten gehören Mieter- und Regionalstrom sowie die meist genossenschaftlich organisierten Bürgerenergiegesellschaften. „Die Idee, vor Ort erzeugte erneuerbare Energie vor Ort zu verbrauchen, ist an sich nicht neu. Aber durch zunehmend günstig verfügbare Technologien wie Balkonsolaranlagen, Batteriespeicher, Wärmepumpen und E-Mobilität, aber auch neue regulatorische Rahmenbedingungen wie die im Solarpaket 1 beschlossene gemeinschaftliche Gebäudeversorgung, erhält das Thema eine völlig neue Dynamik“, so Projektleiter und Mitautor des Thesenpapiers Dr. Matthias Kühnbach.
Ob und auf welche Weise Vor-Ort-Systeme zu einer kosteneffizienten und partizipativen Energiewende beitragen können, haben Forschende des Fraunhofer-Exzellenzcluster Integrierte Energiesysteme (CINES) untersucht und dazu sieben Thesen aufgestellt. Sie zeigen sowohl ökonomische und technische als auch soziale Aspekte der Energiewende und die Vorteile, aber auch die Grenzen von Vor-Ort-Systemen.
Solar-Potenziale gemeinschaftlich erschließen
Für das Erschließen der Dachflächen für Photovoltaik auf von Mehrfamilienhäusern sind die gesetzlichen Hürden mit dem Solarpaket I gefallen. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse des CINES-Teams zeigt, dass mit Mieterstrom und der gemeinschaftlichen Gebäudeversorgung nun zwei Konzepte zur Verfügung stehen, die aus Sicht der Investoren wirtschaftlich attraktiver sind als die herkömmliche Volleinspeisung.
„Wir gehen davon aus, dass dies nun die Bereitschaft erhöht, mehr Dachflächen auf Mehrfamilienhäusern für PV zu erschließen“, so Paula Oberfeier, leitende Autorin des Thesenpapiers. Auch für Einfamilienhäuser sieht sie Potenzial, die Dachbelegung mit Photovoltaik-Modulen zu erhöhen, sofern sich der zusätzliche Strom in der Umgebung vermarkten lässt, wofür aber aktuell noch die Rahmenbedingungen fehlen.
Mit Balkon-Solar, der gemeinschaftlichen Gebäudeversorgung sowie dem künftig gestärkten Energy Sharing auch Mieterinnen und Mieter immer mehr Optionen, sich an der Energiewende aktiv zu beteiligen. Durch den hohen Anteil an Mietwohnungen in Deutschland rechnet die Forschungsgruppe mit Vorteilen für die Akzeptanz von erneuerbare-Energie-Projekten. Zudem sorgen die dezentral errichteten Anlagen auch für verschiedene Einnahmen und Kosteneinsparungen, die dem lokalen Wirtschaftskreislauf zugutekommen.
Flexibel, netzdienlich und resilient
Weiterhin simulierten die CINES-Forschenden, inwieweit die zunehmende Verbreitung von PV-Anlagen mit Batteriespeicher, Wärmepumpen und Elektro-Autos auch das Flexibilitätspotenzial von privaten Haushalten erhöhen kann. Im Ergebnis schätzen sie, dass ein durchschnittliches Mehrfamilienhaus von zehn Parteien im Jahr 2030 seine Hausanschlussleistung um 10 kW erhöhen bzw. um 6 kW senken kann, indem Stromverbräuche verschoben oder Speicherkapazitäten genutzt werden.
Diese sektorenübergreifenden Flexibilitäten können so eingesetzt werden, dass sie Last- und Einspeisespitzen abschwächen. Das so vorgelagerte Energiesystem kann beispielsweise das lokale Stromverteilnetz stabilisieren. Wenn diese Betriebsführungsweisen auch netzseitig gesteuert werden, wird es denkbar, Vor-Ort-Systeme in Netzbetriebsprozesse und ins Engpassmanagement einzubinden.
Bei Störungen und Ausfällen des vorgelagerten Energiesystems wäre es möglich, mit Vor-Ort-Systemen eine lokale Grund- oder Minimalversorgung aufrechtzuerhalten.
Reform Netzentgelte empfohlen
Um diese Flexibilitäten erfolgreich zu mobilisieren, bedarf es der weiteren Digitalisierung des Energiesystems. Wenn jedoch immer mehr Haushalte immer größere Teile ihres Strombedarfs durch Eigenverbrauch decken, kann dies unter den aktuellen Regelungen dazu führen, dass die Netzentgelte für alle Netzkunden steigen. Um diese Problematik zu umgehen, empfehlen die CINES-Forschenden eine Reform der Netzentgelte. Das Ausrichten der Netzentgelte sollten dynamisch an der erwarteten Netzbelastung geschehen. Das würde einen Anreiz bieten, steuerbare Verbraucher, Speicher und Erzeuger netzverträglicher zu betreiben.
Im Vergleich verschiedener Vor-Ort-Konzepte zeigt sich, dass Anlagen, die unbürokratisch zu installieren sind – wie Balkon-PV große Akzeptanz erfahren.“ Insofern sollten wir bei zukünftigen Vor-Ort-Systemen auf eine möglichst einfache Umsetzung achten“, betont Paula Oberfeier. „Nur bei einem gesunden Aufwand-Nutzen-Verhältnis können wir Leute und Unternehmen dafür gewinnen, diese wertvollen, lokalen Energiewende-Potenziale zu erschließen“.