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Second-Life-Speicher in Smart Grids

Bild der Titelseite der Publikation: Second-Life-Speicher in Smart Grids

Hofmann, Martina; Schirle, Florian; Thomas, Bernd; Tutsch, Falko; Saup, Norbert; Mayer, Christian

2022

Projektbericht - Abschlussbericht; Projektbericht - Forschungsberichtsblatt

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Beschreibung

Ziel des Projektes „SeLiG“ war es, Second-Life-Traktionsspeicher in zwei unterschiedliche Reallabore einzubringen, um dort die Eigennutzung von PV- und BHKW-Strom zu verbessern. Das Reallabor Rötenberg in Aalen ist eine Neubausiedlung mit rund 70 Wohneinheiten. Eine zentrale Energiestation versorgt die Bewohner sowohl mit Strom als auch mit Wärme. Zum Einsatz kommen hierfür PV-Anlagen und zwei BHKW. Zusätzlich benötigter Strom wird über das öffentliche Netz bezogen.
Das Reallabor Sachsenhausen ist ein Dorf mit rund 220 Einwohnern. Die Wärmeversorgung erfolgt individuell, in großen Teilen basierend auf ein Wärmenetz der örtlichen Biogasanlage. Die Stromversorgung wird durch das öffentliche Netz sichergestellt. Eine Einspeisung erfolgt durch mehrere PV-Anlagen und zwei Biogas-BHKW.
Eine Simulation der Anlage in Aalen ergab für den standardmäßigen Betrieb ohne Batterien einen Au-tarkiegrad von 67,5 %. Durch das Einbringen der Batterien lässt sich dieser in der Simulation auf 86 % steigern. Die Implementierung eines Optimierungsalgorithmus für die Schaltzeitpunkte der BHKW bringt keinen Vorteil für den Autarkiegrad. Ein Grund hierfür wird die hohe Laufzeit der BHKW (ca. 6100 h/Jahr) und damit die mangelnde Flexibilität der Schaltzeitpunkte sein. Der Steuerungsalgorithmus wird hier dennoch implementiert, um die Ergebnisse der Simulation zu verifizieren. Hierfür steht ein Testbetrieb noch aus. Die Simulation der Gemeinde Sachsenhausen zeigt, dass durch die Implementierung von Batteriespeichern der Netzbezug um etwa 16,9 % gesenkt werden kann. Eine Optimierung der BHKW erfolgt hier nicht, da diese im Dauerbetrieb laufen und kein wirtschaftlicher Anreiz zum Ausschalten der Anlage vorhanden ist.
Für das physische Einbringen der Batterien wurde eine Risikoanalyse erstellt. Ebenso wurden die Bat-terien in einem Zwischenlager deponiert und ein Havarieplatz eingerichtet. In Abstimmung mit Feuerwehr und Ordnungsamt ist als Standort der Batterien in Aalen ein separates Batteriegebäude gebaut worden. Die Lagerung der Batterien erfolgt hier in Rungenregalen. Die notwendige Infrastruktur ist in der zentralen Energiestation integriert. Die Aggregate zum Betrieb der Batterien wurden festgelegt. Die softwaretechnische Anbindung, wurde umgesetzt und in Betrieb genommen. Im Reallabor Sachsenhausen wurden mögliche Standorte der Batterien aufgezeigt sowie auf eine Betriebsweise in der Zukunft eingegangen. Jedoch konnte hier eine Einbringung der Batterien aufgrund begrenzter zeitlicher und finanzieller Kapazitäten nicht mehr umgesetzt werden. Es wurde ein entsprechendes Geschäftsmodell entwickelt.