Energy Sharing Communities - dena Future Energy Lab

Digitale Technologien in Energy Sharing Communities – ESCdigital

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Integrierte Energiewende auf lokaler Ebene

Die aktive Teilhabe von Bürgerinnen und Bürgern sowie verschiedener Akteursgruppen wie Bürgerenergiegesellschaften, Bürgerinitiativen oder Stadtwerken spielt eine zunehmend wichtige Rolle für das Gelingen der Systemtransformation im Rahmen der integrierten Energiewende. Durch die dezentrale Nutzung erneuerbarer Energien auf lokaler Ebene kann diese Beteiligung ermöglicht werden. Dies schafft zusätzliche Anreize für sowohl Privatpersonen als auch Organisationen den Betrieb und den Ausbau von erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen zu verfolgen.

Für die effiziente Koordination der zahlreichen dezentralen Akteure und Millionen von Kleinanlagen in Deutschland ist die verstärkte Anwendung digitaler Technologien erforderlich, um Erzeuger mit Verbrauchern zu verbinden, Flexibilität zu nutzen, Erzeugung und Verbrauch lokal zur Deckung zu bringen, Abrechnungen effizient zu verwalten und eine nahtlose, automatisierte Integration in das Energiesystem zu gewährleisten. Die Auswahl der richtigen digitalen Werkzeuge und die Schaffung einer fairen, organisationsübergreifenden Daten-Governance ist entscheidend, um das volle Potenzial von Energy Sharing für die dezentrale Energiewende in Deutschland auszuschöpfen. Damit Strom gemeinschaftlich unter Nutzung des öffentlichen Netzes erzeugt, genutzt und ggf. gespeichert werden kann (Energy Sharing), ist zudem ein angemessener regulatorischer Rahmens erforderlich.

Projekthintergrund

Im Rahmen des Projektes „ESCdigital“ der Deutsche Energie-Agentur (dena) im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) wurde die Einführung von Energy Sharing Communities in Deutschland diskutiert und erprobt, die durch digitale Technologien befähigt werden und einen Beitrag zur Energiewende leisten können. Das Projekt ist integraler Bestandteil des Future Energy Lab der dena, das im Jahr 2020 ins Leben gerufen wurde. Neben der theoretischen Untersuchung und regulatorischen Bewertung geht es im Rahmen des Future Energy Labs auch um die praktische Erprobung digitaler Lösungen.

Über das Projekt

Das Projekt konzentrierte sich darauf, die Umsetzung von Energy Sharing innerhalb der bestehenden Energieinfrastruktur zu untersuchen. Neben regulatorischen Herausforderungen waren dabei insbesondere technische sowie energiewirtschaftliche Fragen von Bedeutung: Welche Marktakteure spielen bei der Umsetzung eine Rolle? Welche energiewirtschaftlichen Prozesse müssen beachtet und wie können diese möglichst effizient gestaltet werden? Was können digitale Lösungen ermöglichen, um Erzeugung und Verbrauch zu optimieren? Um Antworten auf diese Fragen geben zu können, wurde im Zeitraum von Oktober 2023 bis Dezember 2024 in einem praktischen Projektteil demonstriert, wie eine Energy Sharing Community (ESC) unter den aktuell gegebenen Bedingungen umgesetzt werden kann.

Projektziel

Das Ziel dieses Projekts ist es, eine Vorlage zu entwickeln, die die Implementierung von Energy Sharing Communities möglichst multiplizierbar gestaltet. Dazu wurde im praktischen Projektteil demonstriert, wie Energy Sharing Communitites (ESC) unter den aktuell gegebenen Bedingungen umgesetzt werden können. Gleichzeitig wurden auch andere Gegebenheiten, wie beispielsweise andere Erzeugungsstrukturen vor Ort mitgedacht. Im Austausch mit zahlreichen Stakeholdern wurde ein Leitfaden erstellt, der zeigt, mit welchen Fragestellungen sich Initiatorinnen und Initiatoren von ESCs befassen müssen. Um den praktischen Teil des Projekts zielgenau zu gestalten, wurde zunächst eine Umfeldanalyse von Energy Communities und vertiefend zu Energy Sharing durchgeführt. In diesem Zuge wurde der regulatorische Rahmen auf EU-Ebene und in verschiedenen Nationalstaaten, die unterschiedlichen Modelle, existierende Umsetzungserfolge und der Einsatz digitaler Technologien beleuchtet.

Pilot-Community in Wunsiedel

Die Pilot-Community für die praktische Umsetzung einer Energy Sharing Community in Deutschland befindet sich in Wunsiedel im östlichen Oberfranken. Die Stadt Wunsiedel und sieben Gemeinden werden von der SWW Wunsiedel GmbH (SWW) als Versorgungsunternehmen versorgt. Um eine aktive Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger an der Energiewende zu realisieren, hat die SWW die Gründung einer Erzeugergemeinschaft namens “WUNergy” initiiert. Ziel dieser Initiative war es, den Mitgliedern zu ermöglichen ihre selbsterzeugte Energie untereinander zu teilen und zu handeln. Im Rahmen des Projekts ESCdigital wurde die „WUNergy“ zu einer Energy Sharing Community weiterentwickelt. Hierzu arbeitet die SWW mit der SEtrade GmbH, der Es-geht! Energiesysteme GmbH sowie der Exnaton AG zusammen. Die dena hat die Pilot-Community in Wunsiedel von Oktober 2023 bis Dezember 2024 begleitet. 

In der Pilot-Community sind verschiedene Erzeuger, Verbraucher, Prosumer und Speichertechnologien eingebunden. Für die energiewirtschaftliche Umsetzung spielt insbesondere die SWW eine entscheidende Rolle, da sie als Lieferant, Messstellenbetreiber und Netzbetreiber die notwendigen energiewirtschaftlichen Aufgaben und Verpflichtungen wahrnimmt.

Für die Integration der ESC in das Energiesystem wurden Markt- und Netz-Kommunikationswege etabliert. Die organisatorische Umsetzung umfasste die Schaffung einer Rechtsform und notwendiger Rollen innerhalb der ESC sowie Strategien zur Aktivierung von Teilnehmenden. Für den Betrieb erfolgt die Kombination verschiedener Software-Lösungen für Community Management, für Monitoring und Visualisierung, für die Aggregation und Optimierung von Erzeugung und Verbrauch, für die Steuerung von Anlagen und für den Marktzugang. Die Teilnehmenden der ESC wurden mit intelligenten Messsystemen (iMSys) ausgestattet.

Die in diesem Projekt erlangten Erkenntnisse sind besonders relevant, um die Rollen von Stadtwerken, Energieversorgern und Netzbetreibern bei der Gestaltung und Umsetzung von ESCs im Energiesystem zu verstehen.

Projektlaufzeit

Das Projekt hat eine Laufzeit von Januar 2021 bis Juni 2025.

Partner

Wissenschaftliche Begleitung und Leitfadenerstellung: Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung gemeinnützige GmbH (IZT), B.A.U.M Consult München/Berlin

Umsetzung der Pilot-Community: SWW Wunsiedel GmbH, Es-geht!-Energiesysteme GmbH, SEtrade GmbH, exnaton AG

Nachfolgeprojekt

Die dena hat im Projekt ESCdigital gezeigt, dass Energy Sharing mithilfe der Unterstützung eines Stadtwerks auch unter aktuellen Rahmenbedingungen umsetzbar ist. Gleichzeitig bestehen weiterhin offene Fragen und Herausforderungen, nicht zuletzt die nationale Umsetzung der europäischen Elektrizitätsbinnenmarktrichtlinie, die weiteren Austausch mit der Branche erfordern. Aus diesem Grund liegt der Fokus des Nachfolgeprojekts zu Energy Sharing Communities darauf, weiterhin Lösungsoptionen für offene Fragen und Hürden zu erarbeiten.

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Expertenrat

Bündnis Bürgerenergie e.V. (BBEn); Bundesverband neue Energiewirtschaft (bne), Institut für ökologische Wirtschaftsforschung gGmbH (IÖW); Elektrizitätswerk Hindeland eG (EWH), Elektrizitätswerke Schönau (EWS); Stromnetz Hamburg GmbH; Deutscher Genossenschafts- und Raiffeisenverband e. V. (DGRV); Gesellschaft für Informatik e. V. (GI); Green Planet Energy eG, Verband kommunaler Unternehmen e.V. (VKU) – Landesgruppe Bayern