Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMIm Wasserquartier Schoonschip im Johan-van-Hasselt-Kanals, nördlich von Amsterdam, sind 30 schwimmende Häuser mit 46 Wohneinheiten zu einer Energiegemeinschaft zusammengeschlossen. Mit unseren innovativen Technologien gestalten die Bewohner:innen ihre Energieversorgung gemeinschaftlich und nachhaltig.
Schoonschip: Blick von oben
Energiemanagement im schwimmenden Wohnviertel
Energieversorgung nachhaltig und möglichst günstig gestalten – das Viertel Schoonschip optimiert seinen Energieverbrauch- und -zukauf gemeinschaftlich.
© Isabel Nabuurs
Mit innovativem Energiemanagement zum nachhaltigsten schwimmenden Quartier Europas
Eigenes Microgrid, Stromhandel und Flexibilitätsvermarktung für eine nachhaltige Energieversorgung
Energiegemeinschaft mit eigenem Microgrid
Neben Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen und Batteriespeichern wird dies durch unser Energiemanagementsystems Amperix ermöglicht. Damit kann die Gemeinschaft die Nutzung ihres selbst erzeugten Stroms maximieren und gemeinschaftlich den noch notwendigen Stromzukauf verringern. Die Häuser sind dazu untereinander in einem Microgrid vernetzt: Produziert die Photovoltaik-Anlage eines Hauses mehr Energie als die Bewohner:innen gerade verbrauchen, kann ein anderer Haushalt den Stromüberschuss nutzen. Zusätzlich verfügt die Gemeinschaft auch über einen Anschluss an das Stromnetz – einen für das gesamte Wohnprojekt.
Dieser gemeinschaftliche Netzanschluss ist kleiner dimensioniert als üblich und dient lediglich der Absicherung von Schoonschip in Spitzenverbrauchszeiten, bei leeren Batteriespeichern und zu wenig Sonne. Das von uns entwickelte Energiemanagementsystem reduziert mithilfe der Batteriespeicher Netzbezugsspitzen und dadurch Netznutzungsgebühren. Denn die jährliche Gebühr für den gemeinsamen Netzanschluss richtet sich auch nach der Leistungsspitze, nicht nur nach der insgesamt bezogenen Strommenge.
Stromkauf und -verkauf am Day-Ahead-Markt
Dank unserer Technologie ist die Schoonschip-Gemeinschaft an den sogenannten Day-Ahead-Markt angebunden. Hier werden stündliche bzw. mittlerweile viertelstündliche Energiepreise einen Tag im Voraus verhandelt. Dabei kann es zu Phasen mit günstigen und teuren Preisen kommen. Diese Preisschwankungen können für die Energiegemeinschaft genutzt werden. Hierfür ist eine preisoptimierte Steuerung der Batteriespeichersysteme und Wärmepumpen notwendig. Wir haben eine solche Preisoptimierung für die Energiegemeinschaft entwickelt.
Dafür wird der gemeinsame Energiebezug bzw. -überschuss der Gemeinschaft berechnet – unter Berücksichtigung des Hausverbrauchs, der lokalen Erzeugung und des Energiebedarfs der Wärmepumpen. Zusätzlich zum selbstproduzierten Strom durch die Photovoltaik-Anlagen werden die Speicher entsprechend den berechneten Fahrplänen mit möglichst günstig zugekauftem Strom gefüllt und in teuren Zeiten entladen. Anders als in Deutschland ist in den Niederlanden nämlich auch der Verkauf von Energie ins Netz erlaubt.
Visualisierung der Batterieaktivität am Day-Ahead-Markt: Positive Leistungen zeigen das Laden bei günstigen Preisen, während negative Leistungen das Entladen zur Vermeidung teurer Netzbezüge darstellen.
Flexibilitätsvermarktung am Imbalance-Markt
Zusätzlich nimmt die Gemeinschaft am niederländischen Imbalance-Markt teil. Ein Händler entscheidet zu jeder Viertelstunde, ob es eine lohnende Vermarktungsmöglichkeit der Batteriespeicher und der Wärmepumpen am Imbalance-Markt gibt. Die Batteriespeicher können sowohl Energie aufnehmen als auch abgeben, die Wärmepumpen nehmen nur überschüssige Energie auf und entlasten die Kapazität der Batteriespeicher.
Die Anbindungen an die beiden Märkte ermöglichen es, dass die Bewohner:innen von Schoonschip ihre Kapazitäten und Flexibilitäten noch besser ausschöpfen und zusätzliche Erlöse erwirtschaften. Unser Energiemanagementsystem stellt dabei auch sicher, dass die lokalen Netzanschlusslimitierungen des gemeinsamen Netzanschlusses nicht überschritten werden.
Projektlaufzeit und Förderung
Das Projekt »Open VPP: Pilot Flexibilisering« wurde von der RVO (Rijksdienst voor Ondernemend Nederland), der niederländischen Unternehmensagentur im Auftrag des niederländischen Wirtschaftsministeriums, gefördert. [nur auf Niederländisch verfügbar]