Reallabore für die Energiewende
Die Reallabore simulieren realitätsnah zukünftige Energiesysteme, um das Zusammenspiel etablierter und neuer Technologien zu erproben und skalierbare Systemlösungen zu entwickeln.
Die Energienetze Steiermark GmbH sind an drei dieser Reallabore beteiligt: #Systemkraftwerk Murau, WEIZplus und Cells4.Energy.
In diesen untersucht die Energienetze Steiermark zusammen mit den Projektpartnern, wie Regionen stabil und ausfallsicher durch den Einsatz innovativer Maßnahmen mit erneuerbarer Energie versorgt werden können.
Die Leitinitiative „100 % Erneuerbare-Energie-Reallabore“ des BMK (Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie), gefördert von der FFG (Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft), hat das Ziel, bis 2025 fünf (mittlerweile sind es sogar sechs) Reallabore in verschiedenen Regionen Österreichs zu etablieren.
Diese Reallabore sollen prototypische Systemlösungen für integrierte, regionale Energiesysteme entwickeln, testen und validieren. Bis 2030 soll 100 % der Energieversorgung aus erneuerbaren Energien stammen. Bis 2040 soll dies sektorenübergreifend gewährleistet sein.
Die Motivation zur Teilnahme an den Reallaboren ist es, die bestehende Netzinfrastruktur optimal zu nutzen und den Netzkunden eine sichere, kosteneffiziente sowie nachhaltige Energieversorgung zu ermöglichen. Dabei wird die Thematik aus Sicht des Stromnetzes und des Gasnetzes mit Schwerpunkt auf netzdienliche Anlagen beleuchtet.
Fossilfree4Industry (Reallabor WEIZplus)
Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines regionalen Energiesystems, das auf andere Regionen in Österreich übertragbar ist. Die Region WEIZplus umfasst sowohl ländliche Gebiete mit hoher Land- und Forstwirtschaft als auch urbane Regionen mit wachsender Industrie. Das Projekt adressiert spezifische Herausforderungen in den Bereichen Strom, Wärme und erneuerbare Gase. Es wurde erkannt, dass es in der Region kaum Lösungen zur Dekarbonisierung der Industrie gibt. Daher konzentriert sich das Leitprojekt Fossilfree4Industry auf den Ausstieg aus fossilen Energieträgern. Das Projekt ersetzt fossiles Gas größtenteils durch Fernwärme, Strom und Wasserstoff, um die Dekarbonisierung der Industrie zu erreichen. Ziel ist es, technologische Fragestellungen zu klären, Modelllösungen zu realisieren und die Ergebnisse in der Region und darüber hinaus zu verbreiten. Die Energienetze Steiermark sind Projektpartner im Fossilfree4Industry und stellen Daten aus verschiedenen Quellen zur Verfügung, entwickeln und verifizieren Simulationsalgorithmen. Darüber hinaus entwickeln die Energienetze Steiermark die Standorte Passail und St. Margarethen a.d. Raab. In Passail soll ein multimodaler Stromspeicher zur Erhöhung der Netzkapazitäten errichtet werden, um die Integration erneuerbarer Energien sicherzustellen. In St. Margarethen wird eine netzdienliche Elektrolyseanlage sowie der Einsatz dezentraler netzdienlicher Speicher evaluiert.
#Systemkraftwerk Murau
Das Projekt zielt darauf ab, eine ganzheitliche Lösung für die Energieversorgung der Region Murau zu entwickeln. Es sollen innovative Ansätze gefunden werden, um den Energiebedarf bedarfsgerecht zu decken, Überschussenergie effizient zu nutzen und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Sektorübergreifende Lösungen sollen die Ressourcen optimal nutzen und die Bedürfnisse aller Stakeholder berücksichtigen. Neben der Entwicklung dieses Systemkraftwerks sollen unter Einbindung verschiedener Akteure neue kooperative Geschäftsmodelle entwickelt werden. Die prototypisch umgesetzten Modelllösungen sollen zudem übertragbar und skalierbar sein, um auch in ähnlichen Regionen Anwendung zu finden. Die Energienetze Steiermark unterstützt das Projekt mit Daten und Know-how, ermittelt potenzielle Standorte für einen netzdienlichen Großbatteriespeicher und legt diesen aus. Da die Region nicht nur bilanziell, sondern auch physikalisch weit mehr Strom erzeugt als verbraucht und dadurch bereits heute das 110-kV-Netz stark ausgelastet wird, ist es ein Ziel, eine alternative Lösung zur Entlastung und Kapazitätserhöhung zu entwickeln. Zudem wird die Umsetzbarkeit einer netzdienlichen P2G-Anlage inklusive Gasleitung überprüft, um das Netz zu entlasten und zusätzliche Kapazitäten für erneuerbare Energien zu schaffen.
Cells4.Energy
Das Reallabor nutzt einen Zellansatz zur Bewältigung der Energiewende zur Erforschung und Umsetzung eines energiezellenbasierten Systems. Cells4.Energy entwickelt sektorenübergreifende Energiezellen, die technische, regulatorische, ökonomische und gesellschaftliche Aspekte berücksichtigen. Diese Energiezellen umfassen regionale, multi-sektorale Energiesysteme mit erneuerbarer Erzeugung, flexibler Last, Importen und Exporten, gesteuert durch ein virtuelles Kraftwerk. Investitionen, Verhaltensänderungen und organisatorische Regelungen werden optimiert, um Energieströme regional auszugleichen. Die Zellen koordinieren Energiespeicherung, Wandlung und Austausch mit den anderen Zellen. Zukünftige Energiezellen müssen Netzsystemdienstleistungen erbringen können, um Stabilitätsprobleme durch den Ersatz konventioneller Kraftwerke zu vermeiden. Cells4.Energy entwickelt und testet im Subprojekt Grid-Forming netzbildende Strategien (Grid Forming) in der Energiezelle Neudau, unterstützt von den Energienetzen Steiermark. Anforderungen werden aus aktuellen Grid Codes abgeleitet und durch simulative Studien ergänzt. Ein Grid-Forming-Algorithmus wird entwickelt, getestet und im Reallabor eingesetzt. Derzeit gibt es kein Geschäftsmodell für Netzsystemdienstleistungen aus Energiezellen. Die Netze unterstützen die Entwicklung der Energiezelle Neudau, indem Grid-Forming-Algorithmen in Fronius-Wechselrichter implementiert und vor Ort getestet werden. Diese Funktionalität ist wertvoll für Netzbetreiber und Wechselrichter-Hersteller, um mehr Speicher und PV-Anlagen im Stromnetz zu integrieren.
Die drei Projekte werden im Rahmen der Leitinitiative 100% Erneuerbare-Energie-Reallabore aus Mitteln des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie gefördert.
Projektpartner WeizPlus:
Weitzer Energie GmbH; AEE - Institut für Nachhaltige Technologien; AGRANA Fruit Austria GmbH; AIT Austrian Institute of Technology GmbH; ANDRITZ HYDRO GmbH; BIOS BIOENERGIESYSTEME GmbH; BWG Biomasse Fernwärme GmbH; ECOP Technologies GmbH; ENAS Energietechnik und Anlagenbau GmbH; Energie Agentur Steiermark gGmbH; Energie Steiermark Green Power GmbH; EnergieZukunft WEIZplus eGen; Energienetze Steiermark GmbH; Energieregion Weiz-Gleisdorf GmbH; EnviCare Engineering GmbH; evon GmbH; Fernwärme Weiz GmbH; Geo5 GmbH; Green Tech Valley Cluster GmbH; HyCentA Research GmbH; JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH; nah Wärme St. Ruprecht GmbH; Pink GmbH; REENAG Holding GmbH; SGE-Energie aus Biogas GmbH; Siemens Energy Austria GmbH; StadtLABOR Innovationen für urbane Lebensqualität GmbH; Stadtwerke Gleisdorf GmbH; W.E.I.Z. Forschungs & Entwicklungs gGmbH
Projektpartner #Systemkraftwer Murau:
Holzwelt Murau; AEE - Institut für Nachhaltige Technologien (kurz: AEE INTEC); Biowärme Lachtal GmbH; Biowärme St. Georgen ob Murau GmbH; Brauerei Murau eGen; ed-energiedigital GmbH; EEG Elements Energy GmbH; E-Mobilitätszentrum 4u GmbH; Enery Development GmbH; Fechner_EPU; HyCentA Research GmbH; KNG-Kärnten Netz GmbH; Montanuniversität Leoben Lehrstuhl für Energieverbundtechnik (EVT); Murauer GreenPower eGen; Murauer Stadtwerke Gesellschaft m.b.H.; Nobilegroup-NIG GmbH; Obersteirische Molkerei eGen; Wärmeliefergemeinschaft St. Lambrecht registrierte Genossenschaft mit beschränkter Haftung
Projektpartner Cells4.Energy:
VIRIDAD GmbH; AIT Austrian Institute of Technology GmbH; Austrian Power Grid AG; Axtesys GmbH; Energie Kompass GmbH; Fronius International GmbH; Geo5 GmbH; HyCentA Research GmbH; Hydro GmbH; CANCOM Austria AG; Landeshauptstadt Freistadt Eisenstadt; Norwegian University of Science and Technology - Department of Psychology; Panasonic Marketing Europe GmbH Niederlassung Österreich; Pink GmbH; rabmer GreenTech GmbH; Raiffeisenlandesbank Burgenland und Revisionsverband eGen; Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.; Universität Passau; VERBUND Green Power GmbH