Auftaktveranstaltung Smart Watts

Aachener Wissenschaftler und Ingenieure hatten den richtigen Riecher: Als sie dem Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) im Oktober 2007 einen Projektvorschlag mit dem Titel „Smart Watts - Steigerung der Selbstregelfähigkeit des Energiesystems durch eine angebotsabhängige Beeinflussung des Nachfrageverhaltens von Endkunden und die Etablierung eines Internets der Energie“ vorlegten, war die Vorstellung eines Internets der Energie in Deutschland praktisch unbekannt. Heute ist der Begriff zu einem stehenden Ausdruck in der Fachwelt geworden. Er steht für eine grund­legende Modernisierung der informationstechnischen Organisation des Energiesystems und für die Erwartung eines Innovationsschubs, der auch auf benachbarte Märkte beispielsweise der Hausgeräte und der Haustechnik ausstrahlen wird.

Am 4. Februar wurde das Smart-Watts-Projekt mit einer Auftaktveranstaltung in Aachen offiziell gestartet. Gisela Nacken, Planungs- und Umweltdezernentin der Stadt, und die sechs Konsorten begrüßten etwa 100 Teilnehmer im futuristischen SuperC der RWTH, das einen passenden Rahmen für den Anlass bildete. Vorausgegangen war im Dezember 2008 die offizielle Bewilligung einer Förderung in Höhe von rd. 10 Mio. € durch das BMWI im Rahmen des Leuchtturmprojektes E-Energy. „Das Förderprogramm E-Energy der Bundesregierung entwickelt und erprobt in sechs Modellregionen neue Ansätze zur Optimierung der Energie­versorgung durch den Einsatz moderner Informations- und Kommunikations­technologien (IKT),“ so Dr. Michael Zinke, der für das Programm verantwortliche Vertreter des BMWi auf der Veranstaltung. „Mit einer Förderung von zusammen 60 Mio. € wird ein Gesamtvolumen von rund 140 Millionen Euro mobilisiert. E-Energy soll das Optimierungs­potenzial der IKT erschließen, um mehr Wirtschaftlichkeit, Versorgungssicherheit sowie Klima- und Umwelt­verträglichkeit in der Stromversorgung zu erreichen.“

Das Smart-Watts-Projekt sieht das künftige Energiesystem als ein Energie-Web, in dem eine Vielfalt von Erzeugern, Lieferanten, Dienstleistern und Kunden in unterschiedlichsten Konstellationen miteinander agieren. Mit dem Projekt werden konkrete Strukturen eines Internets der Energie entwickelt, die eine intelligente Vernetzung der Akteure und Anlagen entlang der Wertschöpfungskette, von der Erzeugung bis zum Verbraucher erlauben. „Die Energie wird durchgängig von Informationen über den aktuellen Preis und die Herkunft der Energie begleitet. Diese Informationen können beispielsweise dazu genutzt werden, dass sich die Wärmepumpe vorzugsweise dann einschaltet oder das Elektroauto dann aufgeladen wird, wenn die Strompreise gerade günstig sind, weil viel Windkrafteinspeisung im Netz ist“, sagte Reinhard Goethe, Geschäftsführer der Aachener utilicount. Innovative neue Strom­tarife werden damit möglich, die dem Kunden und dem Versorgungsunternehmen Kosten­vorteile eröffnen. Und mehr Transparenz über Verbrauch und Kosten helfen, den Kunden für ein sparsames und preisbewusstes Verbrauchsverhalten zu sensibilisieren. Handels­prozesse werden stärker automatisiert, um die Effizienz und Sicherheit der Abwicklung zu steigern. Die Vernetzung mit dem Internet der Energie lässt die Intelligenz moderner Hausgeräte und Haustechniksysteme erst richtig zur Geltung kommen. So steigen Nutzen und Komfort, und doch bleibt Energie bezahlbar. Effizienterer Energie­einsatz bedeutet: weniger CO2-Emissionen. Effizientere Nutzung der vorhandenen Netzeinrichtungen erlaubt einen größeren Einsatz Erneuerbarer Energie bei gleichzeitiger Begrenzung der Kosten.

Ab Ende 2010 wird die STAWAG die Ergebnisse des Projekts in einem Feldversuch mit rd. 500 Haushalten in der Modellregion Aachen erproben, berichtete Dr. Peter Asmuth, Vorstand des Aachener Energieversorgers. Die beteiligten Haushalte werden eine neue Generation elektronischer Energiezähler erhalten. Ergänzend können sie intelligente Hausgeräte erwerben, die auf die Preissignale der Zähler reagieren können. Das Projektkonsortium bemüht sich darum, auch eine Reihe von Elektrofahrzeugen in den Modellversuch zu integrieren, deren Batterien sich sehr gut als Speicher für die fluktuierende Einspeisung von Windenergie eignen. Abschließend stellte Professor Ulrich Daldrup für den Forschungs­verbund Energy Hills e.V. fest: „Mit dem Projekt Smart Watts wird die Städteregion einmal mehr ihrer zunehmenden Bedeutung als Energieregion gerecht.“

Weitere Informationen:
Päsentation zur Auftaktveranstaltung

Programm:

16:00 Uhr Gisela Nacken, Dezernentin für Planung und Umwelt, Stadt Aachen
"Aachen und die StädteRegion als Motor von Innovationen"

16:20 Uhr Dr. Michael Zinke, RegDir im BMWi, Referat Entw. konvergenter IKT
"Das Programm E-Energy – vom Leuchtturm in die Fläche"

16:40 Uhr Reinhard Goethe, Geschäftsführer utilicount GmbH & Co. KG
"Intelligente Energie – das Projekt Smart Watts"

17:00 Uhr Dr. Peter Asmuth, Vorstand der Stadtwerke Aachen AG
"Wie profitiert der Kunde"

17:20 Uhr Prof. Dr. Ulrich Daldrup, stellvertr. Vorst.vorsitzender Energy Hills e.V.
"Aachen als Energieregion"

17:40 Uhr Fragen und Diskussion

18:00 Uhr Empfang
Get together und Diskussion


Das Konzept von Smart Watts

Die Zielsetzung des Smart Watts Projektes ist, ein zeitgemäßes, wettbewerbs- und unbundlingkonformes Informations- und Steuerungsmodell für das Energiesystem zu entwickeln und den vorteilhaften Einsatz im Haushaltskundenmarkt zu demonstrieren. Dabei ist der Ausgangspunkt, dass das künftige Energiesystem nicht als ein zentralistisch organisiertes System, sondern als ein Netzwerk zahlreicher unabhängiger Akteure – seien es Erzeuger, seien es Verbraucher, seien es Dienstleister auf den verschiedenen Wertschöpfungsstufen – zu verstehen ist, also als ein Energie-Web, in dem die Akteure in unterschiedlichster und immer wieder wechselnder Konstellation interagieren können, durchaus in Analogie zum Internet. Dieses Energie-Web muss auf informationstechnischer Ebene durch ein adäquates System abgebildet werden – das Internet der Energie.

Aufgabe im Energie-Web ist, bei steigender Einspeisung fluktuierender Erzeugung (Windenergie) zu jedem Zeitpunkt die Balance zwischen Erzeugung und Verbrauch herzustellen, unter Einbeziehung verfügbarer Speicher- und Lastverschiebungs¬möglichkeiten. Dabei wird die Festlegung auf die bisher geltende Wirkrichtung – die Erzeugung folgt dem Verbrauch – zugunsten einer grundsätzlich beidseitig möglichen Beeinflussung aufgehoben. Also auch der Verbrauch kann und muss der Erzeugung folgen, wenn bei dem Anstieg fluktuierender Erzeugung die Kosten für den Verbraucher begrenzt werden sollen.

Das marktkonforme Mittel, um eine Balance zwischen Erzeugung und Verbrauch, also zwischen Angebot und Nachfrage herzustellen, ist die Beeinflussung der Akteure über den Preis. Fluktuieren Erzeugung und Verbrauch, muss auch der Preis fluktuieren, und diese Fluktuation muss den Erzeugern und den Verbrauchern bekannt sein, damit sie darauf reagieren können. Stimmt der Preis, sind Angebot und Nachfrage ausgeglichen, und umgekehrt. Grundgedanke des Smart Watts Projektes ist daher, den Energiefluss von der Erzeugung bis zum Verbrauch über das Internet der Energie von Information begleiten zu lassen, insbesondere von der Information über den aktuellen Preis und über die Qualität, hier vor allem die Herkunft der Energie. Dadurch, dass die Kilowattstunden von Information begleitet werden, werden sie zu „intelligenten Kilowattstunden“, eben zu Smart Watts. Damit werden ganz neue Produkte, Dienstleistungen und Prozesse möglich, und neue Verfahren, den Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage zu regeln. Information wird zum Produktionsfaktor entlang der gesamten Wertschöpfungskette des Energiesystems.

Elemente des Entwicklungsvorhabens Smart Watts

Das Ziel des Teilprojektes Smart Architecture ist die Entwicklung einer Architektur, die eine universelle, effiziente und sichere Kommunikation zwischen den Elementen und Akteuren des Energie¬systems ermöglicht. In diesem Teilprojekt wird das Konzept des Internets der Energie konkretisiert. Antragssteller für dieses Teilprojekt ist das Forschungsinstitut für Rationalisierung e.V. (FiR) an der RWTH Aachen.

Ziel des Teilprojektes Smart Market ist die Entwicklung einer hochautomatisierten Transaktionsplattform, mit der das wachsende Volumen standardisierbarer Geschäfte des Energiehandels effizient und mit geringem Fehlerrisiko abgewickelt werden kann. Hierbei handelt es sich vor allem um Fahrplan- und Ausgleichsgeschäfte, mit denen die Akteure des Energiemarktes die Ausbalancierung ihrer Bilanzkreise und Portfolien vornehmen. Antragsteller ist das auf die Energiewirtschaft fokussierte IT-Unternehmen Soptim AG aus Aachen.

Im Teilprojekt Smart Metering geht es um die Weiterentwicklung von Smart Metering Lösungen in Richtung eines modularen, interoperablen Energiezählersystems, das das Smart-Watts-Konzept unterstützt und in dem die Zähler als Gateway für den intelligenten Kundenhaushalt (Smart Home) dienen können. Wesentliches Merkmal ist, dass das Zählersystem Lieferanten- und Produkt-scharf die aktuelle Preisinformation im Haushalt verfügbar macht, so dass sie Grundlage der Entscheidungen der Kunden, vorzugsweise aber der von ihnen eingesetzten intelligenten Haushaltsgeräte sein können. Antragsteller dieses Teilprojektes ist die utilicount GmbH & Co. KG, die zugleich die Rolle des Konsortialführers übernimmt.

Im Teilprojekt Smart Demand geht es um die Unterstützung der Anpassung des Energieverbrauchs durch intelligente Hausgeräte. Hier kommen auf Grund ihres hohen Verbrauchs und ihres Speichervermögens vor allem die wärme- und kälteproduzierenden Geräte in Frage. Aber auch das Elektroauto, das in den kommenden Jahren eine steigende Bedeutung erhalten wird, bietet als „Rollender Energiespeicher“ hervorragende Puffermöglichkeiten. Das Teilprojekt Smart Demand wird von der Kellendonk Elektronik GmbH in Köln bearbeitet. Ergebnis wird u.a. ein Elektronikbaustein sein, der in unterschiedlichste Hausgeräte sowie Ladegeräte integriert werden kann und der Steuerung der Geräte die Preisinformationen verfügbar machen wird.

Im Teilprojekt Smart Portfolio werden eine Reihe neuer Funktionen entwickelt, die benötigt werden, um das Geschäft in einer Smart-Watts-„Welt“ abzuwickeln. Zum einen muss ein Verfahren entwickelt werden, mit dem man die Reaktion der Kunden auf untertägige Preisveränderungen prognostizieren kann. Dann ist eine Methode bereitzustellen, die zur Herstellung der Systembalance zwischen Erzeugungs- und Verbrauchsbeeinflussung optimieren kann. Preisvariable Tarife und das dazugehörige Abrechnungssystem müssen entwickelt werden. Das Teilprojekt wird von dem IT-Unternehmen PSI Buchwald & Büsing GmbH abgewickelt.

Das sechste Teilprojekt, betreut von der Stadtwerke Aachen AG, umfasst die Demonstration in einem Feldversuch in der Modellregion Aachen. Es ist beabsichtigt, ab 2010/2011 etwa 500 Haushalte mit Smart-Watts-Zählern sowie dazu kompatiblen, intelligenten Hausgeräten sowie einer Reihe von Elektrofahrzeugen auszustatten. Der Feldversuch soll zum einen die Praxistauglichkeit der Lösungen für den Energieversorger und die Kunden, zum anderen auch die energiewirtschaftlichen Wirkungen des Konzepts erproben und nachweisen.