Innovative Lösungen für die regionale dezentrale Energiewende

Die N-ERGIE bekennt sich zu den energiepolitischen Zielen der Bundesregierung und beteiligt sich mit innovativen Lösungen aktiv an der Umsetzung einer regionalen und dezentralen Energiewende, die Erzeugung sowie Verbrauch vor Ort ausbalanciert. Die Gegebenheiten in der Region und die Ergebnisse der von uns in Auftrag gegebenen wissenschaftlichen Studien geben diesem Ansatz uneingeschränkt Rückenwind. Um einen möglichst optimalen Beitrag zur Umsetzung der Energiewende zu leisten, stehen im Zentrum unserer Lösungen lokale, verbrauchsnahe Ansätze, die Verknüpfung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität sowie geeignete Technologien, um spartenübergreifend Energie auszutauschen, umzuwandeln oder zu speichern. Dies sind aus unserer Sicht zukunftsorientierte Investitionen in die volkswirtschaftliche Infrastruktur, durch die vermeidbare Kosten reduziert und die Wertschöpfung weitgehend in der Region bleiben würden.

Auf diesem Weg haben wir zusammen mit engagierten Klimaakteur*innen schon viel erreicht: Insgesamt 57.300 Wind-, PV- und Biogasanlagen mit einer installierten Leistung von rund 2.682 MW waren 2020 an das Stromnetz der N-ERGIE angeschlossen. Rein rechnerisch könnten wir damit 76 Prozent unserer Kund*innen im Netzgebiet mit Ökostrom versorgen, während der bundesweite Durchschnitt dieser Quote erst bei 45 Prozent liegt. Zusammen mit konventionellen regionalen Stromerzeugern sind wir noch weiter gekommen: 2020 wurden theoretisch bereits gut 90 Prozent des Stromverbrauchs in unserem Netzgebiet vor Ort erzeugt.

in MWh

Flexibilisierung des HKW Sandreuth

Vor der Energiewende wurde die Auslastung im Stromnetz von Großkraftwerken geregelt, die ihre Leistung unmittelbar an den Bedarf der Kund*innen angepasst haben. Durch den steigenden Anteil der EEG-Anlagen, die in das Netz einspeisen, steigt die Volatilität zwischen Stromerzeugung und -verbrauch – die Leistung hängt jetzt davon ab, ob der Wind gerade weht oder die Sonne scheint. Die daraus resultierenden Schwankungen äußern sich im Anstieg bzw. Abfall der Netzfrequenz, die vom Netzbetreiber bei etwa 50 Hertz stabil gehalten werden muss. Wird mehr Strom produziert oder weniger verbraucht, entstehen Lastspitzen, die vom Betreiber mittels Regelleistungen auf der Stromproduktionsseite ausgeglichen werden. Die Vermarktung von Regelenergie ist demnach ein zentraler Bestandteil einer auf Dezentralität beruhenden Energiewende.

Um dies zu gewährleisten, hat die N-ERGIE seit 2011 das Heizkraftwerk Sandreuth sukzessive umgerüstet. Dadurch kann es Systemdienstleistungen als Regelleistung zur Verfügung stellen und trägt täglich zur Netzstabilität bei. Zu den technischen Verbesserungen, in die wir investierten, gehört beispielsweise der Zubau von einem Wärmespeicher, mit dem sich die Flexibilität der Stromeinspeisung deutlich erhöhte, sowie der von zwei Elektroheizern. Um noch schneller auf Lastschwankungen reagieren zu können, wurde eine Dampfturbine mit Gehäuseheizungen versehen. Die neuartigen elektrischen Heizungen verhindern, dass die Turbine beim Abschalten vollständig auskühlt, was die Inbetriebnahmezeiten deutlich verkürzt. Inzwischen benötigt die Turbine keine acht- bis zwölfstündige Aufwärmphase mehr, sondern ist innerhalb von 45 Minuten wieder voll betriebsbereit. In der Folge können wir sie an den Sommer-Wochenenden herunterfahren, und der Wärmespeicher übernimmt stattdessen die Versorgung der angeschlossenen Fernwärmekunden. Zum Wochenstart am Montagmorgen wird sie wieder in Betrieb genommen, leistet unter der Woche die Wärmeversorgung und befüllt den Wärmespeicher wieder mit heißem Wasser. Außerdem wurde die Frischdampfleitung ertüchtigt, was die Anfahrgeschwindigkeit zusätzlich erhöht.

Die beiden Elektroheizer und die beiden Gasturbinen haben sich im August 2017 erfolgreich für die Bereitstellung von Primärregelleistung präqualifiziert. Die dafür nötigen, sehr hohen Voraussetzungen wurden ausnahmslos erfolgreich erfüllt, sodass das HKW Sandreuth nun Primär-, Sekundär- und Tertiärregelleistung zur Verfügung stellen kann.

Maik Render
Mitglied des Vorstands
N-ERGIE Aktiengesellschaft

Ein virtuelles Kraftwerk für den Strommarkt

Einen weiteren innovativen Ansatz zur flexiblen Stromerzeugung verfolgt die N-ERGIE mit der Verknüpfung von vielen Anlagen zu einem großen „virtuellen“ Kraftwerk. Das Angebot wendet sich an alle Anbieter flexibler Leistung – vom Privathaushalt bis zum Großkraftwerk – und verbindet diese mit den verschiedenen Energiemärkten. Über ein Portal mit Blockchain-Technologie können die Teilnehmenden sämtliche Prozesse und Parameter überblicken und steuern. Beispielsweise können sie über das virtuelle Kraftwerk Produkte kaufen und Verträge abschließen, Energiemengen überwachen und bestmöglich vermarkten. Die ­N-ERGIE kümmert sich um alle administrativen Aufgaben und plant die Vermarktung der flexiblen Strommengen über einen Pool lukrativer Märkte.

Ein virtuelles Kraftwerk für den Strommarkt

Neuartiger Batteriespeicher aus gebrauchten Elektrofahrzeug-Akkus

2017 begann die N-ERGIE gemeinsam mit regionalen Partnern mit der Errichtung einer Anlage, die ebenfalls zur Stabilisierung der Energienetze beiträgt. In zwei unscheinbaren Containern sind insgesamt 84 ausgediente Autobatterien aus Elektrofahrzeugen zu einer neuen Art von Energiespeicher zusammengeschlossen. Die Speicherkapazität dieses Leuchtturmprojekts liegt bei einer Megawattstunde und reicht rechnerisch, um rund 100 durchschnittliche Haushalte einen Tag lang mit Strom zu versorgen. Die N-ERGIE wird auch mit dieser Anlage Primärregelleistung vermarkten. Der in Bayern einzigartige Batteriespeicher ging 2018 in Betrieb und ist auf rund 20 Jahre ausgelegt. Danach werden die Akkus zerlegt, analysiert und dem Materialkreislauf wieder als Rohstoff zugeführt.

Mehr Flexibilität für Biogasanlagen 

Eine weitere Möglichkeit, die sichere erneuerbare Energieversorgung zu gewährleisten und gleichzeitig einen Ausgleich zur fluktuierenden Wind- und Solarenergie zu schaffen, bieten flexible Biogasanlagen. Sie können gut auf Spannungsschwankungen im Stromnetz reagieren, weshalb die N-ERGIE ihre bestehenden Anlagen seit 2015 ertüchtigt. Die Leistung der Biogasanlage in Schnelldorf beispielsweise haben wir durch ein 0,5 MW-Blockheizkraftwerk (BHKW) auf 1 MW erhöht. Der Gasspeicher wurde auf 1.000 Kubikmeter erweitert und die Steuerung für einen flexiblen Anlagenbetrieb modernisiert. Bei der Biogasanlage in Eggolsheim konnte die Leistung durch die Inbetriebnahme eines zweiten BHKW von 0,4 MW auf 0,8 MW verdoppelt werden, um flexibel Strom einzuspeisen. Die Anlagen laufen seit den Erweiterungs- und Flexibilisierungsmaßnahmen, in die wir insgesamt rund 900.000 Euro investierten, deutlich zuverlässiger und tragen so zum Gelingen einer regionalen Energiewende bei.

Markus Mahl
Erster Bürgermeister
Stadt Hilpoltstein