Beschreibung

Im Rahmen der Förderinitiative des Bundesumweltministeriums „Masterplan 100% Klimaschutz“ hatten sich die Städte Osnabrück und Rheine sowie der Landkreis Osnabrück und der Kreis Steinfurt zu einer Masterplan-Modellregion zusammengeschlossen. Ihr Ziel: Ausgehend vom Basisjahr 1990 bis zum Jahr 2050 die Treibhausgas-Emissionen um 95 % und den Endenergiebedarf um 50 % zu senken. Als repräsentatives Beispiel der Schwerpunktarbeit kann der Ausbau erneuerbarer Energien sowie die Steigerung der Energieeffizienzen in Bereichen der lokalen und der regionalen Energieversorgung gelten.

Forschungsschwerpunkt der Hochschule Osnabrück in Zusammenarbeit mit den vier Gebietskörperschaften und dem regionalen Energieversorger Westnetz ist EOS – Energiespeicherlösungen in der Region Osnabrück-Steinfurt. Sein Ziel ist es, am Beispiel einer Region alle wesentlichen Möglichkeiten zur Speicherung elektrischer Energie durchzuspielen. So wurde die in den lokalen Masterplänen angestrebte 100 % – Versorgung mit regenerativer Energie interdisziplinär untersucht und bewertet. Die überprüften Konzepte reichten von der Elektromobilität über kleine lokale Speicher bis hin zu Großspeichern mit überregionaler Bedeutung. Neben den technischen Aspekten wurden selbstverständlich wirtschaftliche und rechtliche Gesichtspunkte, sowie Fragen der gesellschaftlichen Akzeptanz und der Auswirkungen auf die Attraktivität der Region berücksichtigt. Besonderer Wert wurde auf enge Zusammenarbeit von Forschungsteam und Akteuren der Region gelegt. Die Transferphase wird mit ersten Handlungsempfehlungen an die Baugenossenschaft Landkreis Osnabrück abschließen, die die Umsetzung der definierten Speicherpotenziale im Quartier Bersenbrück ermöglicht.

Die Umsetzung erfolgte in drei Phasen:

• Phase 1: Technische Bewertung, November 2013 bis März 2015
  Identifizierung realisierbarer Speichermöglichkeiten für elektrische Energie in der Modellregion und deren technische, wirtschaftliche und rechtliche Bewertung; außerdem Einschätzung der möglichen gesellschaftlichen Akzeptanz.
  Untersuchung der verschiedenen Energiespeichersysteme auf ihre technische Anwendbarkeit in der Region. Entwicklung von Szenarien, um mögliche Veränderungen der regionalen elektrischen Energieversorgung in den nächsten Jahrzehnten bei Einsatz der unterschiedlichen Speichertechnologien einzuschätzen.
• Phase 2: Wirtschaftliche Bewertung, April 2015 bis November 2016
  Bewertung der technischen Lösungen aus betriebswirtschaftlicher, volkswirtschaftlicher, juristischer und gesellschaftlicher Sicht. Es zeigte sich, dass Quartiersspeichersysteme sowohl im Gebäudebestand als auch in Neubauten, insbesondere bei Koppelung mit Elektrofahrzeugen, signifikante Vorteilen haben können.
• Phase 3: Transferprojekt Dezember 2016 bis März 2019
  Es wird ein Bauprojekt in der Region durch einen Demonstrator begleitet; und zwar eine Quartiersspeicherlösung der Baugenossenschaft Landkreis Osnabrück mit Fotovoltaik Anlage, Batteriespeicher und Wärmepumpe. Wesentlicher Bestandteil ist ein Energiemanagementsystem (Einbau eines Feedbacksystems in einem Mieterhaushalt).

Eines der Ergebnisse der ersten Phase ist ein detailliertes Simulationsmodell für lokale Smart Grids für das neben regenerativen Energiequellen auch elektrische Energiespeicher und der Einsatz von E-Fahrzeugen modelliert wurden. Anhand einer Zeitschrittanalyse kann beispielsweise bei gegebenem Verbrauch die optimale Größe einer Fotovoltaikanlage und des elektrischen Energiespeichers bestimmt werden. Die Anwendung von E-Fahrzeugen kann in dem Modell mittels individueller Nutzungsprofilen eingebunden werden. Nutzt man die allgemein üblichen Szenarien für die Preisentwicklung auf dem Fotovoltaik- und Batteriemarkt, so kann man die Amortisationszeiten für entsprechende Anlagen berechnen. Derzeit sind die Amortisationszeiten noch größer als zehn Jahre und die Auslegungsbeschränkungen sehr hoch. Doch wird deutlich, dass bereits im Jahre 2020 – mit einer Amortisationszeit von acht Jahren – ein weites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten offenstehen werden.

Anhand des Ergebnisses der wissenschaftlichen Arbeit in dem Bereich Wirtschaft und Recht erhielten die Gebietskörperschaften konkrete Handlungsempfehlungen: Sinnvoll wäre es, Pilotprojekte in Mehrfamilienhäusern oder Wohnanlagen zu initiieren, da Einzelspeicher zu fördern, aus ökonomischer Sicht nicht sinnvoll sei; Energiekooperationen zwischen Unternehmen könnten angeregt werden, Entwicklung befristeter Förderkonzepte für Quartiersspeicher in der Region geprüft, individuelle Beratungskonzepte zur Prüfung von Wirtschaftlichkeit interessierter Praxispartner angeboten oder ein ganzheitliches zielgruppenspezifisches Kommunikationskonzept erstellt werden.

Die Meso-Ebene wurde empfohlen, da die Quartiersspeicher umweltfreundlicher, leichter umsetzbar, sozialverträglich, technisch ohne weiteres umsetzbar und die verfügbare Leistung und damit verbundene Versorgungssicherheit erhöht werden könnte.

Partner

• Baugenossenschaft Landkreis Osnabrück eG
• Stadtwerke Bramsche
• Hochschule Osnabrück

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Pfisterer, , Hochschule Osnabrück

Förderung

Das Projekt wird gefördert von VW-Vorab der Volkswagen-Stiftung und dem Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur