Es ist auffallend, wie viele wissenschaftliche Projekte und Publikationen sich derzeit um ein ganz bestimmtes Thema drehen – und es ist auch in gewisser Weise beruhigend, denn der Klimawandel ist zweifellos eine der größten Herausforderungen, der sich die Menschheit bisher zu stellen hatte. Es gilt Methoden zu entwickeln, die es ermöglichen, Energie klimafreundlich zu erzeugen und möglichst effizient zu nutzen – im Großen wie im Kleinen. Bis es zu einem eventuellen Durchbruch zum Beispiel in der Fusionstechnologie kommt, spielen voraussichtlich die erneuerbaren Energien aus Solar-, Wind- und Gezeitenanlagen die entscheidende Rolle – mit dem bekannten Nachteil, dass die so gewonnene Energie häufig nicht gleichmäßig und verlässlich verfügbar ist. Daher wird es zukünftig umso wichtiger werden, Energie dann zu verbrauchen, wenn sie gerade zur Verfügung steht.

Die Energie intelligent dann nutzen, wenn sie zur Verfügung steht

Wenn aber irgend möglich, soll durch die Unwägbarkeiten weder das wirtschaftliche noch das private Leben eingeschränkt werden. Es müssen also Lösungen her, die den Energieverbrauch automatisiert auf die Energieverfügbarkeit abstimmen. Dazu gehört natürlich auch ein angepasster Netzausbau, da derzeit die meiste regenerative Energie im Norden erzeugt, die meiste Energie jedoch im Süden und im Westen verbraucht wird. Da jedoch überirdische Stromnetze in Sichtweite bewohnter Gebiete aus verständlichen Gründen unbeliebt sind und ein flächendeckender unterirdischer Ausbau kaum zu stemmen ist, läuft es auch in dem Fall wieder auf ein möglichst angepasstes Verbrauchsverhalten hinaus, das dem Netzausbau etwas mehr Spielraum gibt.

Smart Microgrids as a Service

Diesen Notwendigkeiten widmet sich jetzt das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsprojekt Smart Microgrids as a Service (SMaaS) unter der Federführung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Ziel des Projektes ist es, ein System zu entwickeln, das es lokalen Verbrauchern erlaubt, untereinander Strom und Wärme zu handeln, um eine größtmögliche Effizienz im lokalen Energiesystem zu erreichen. Dazu werden virtuelle Energieagenten entwickelt, die das Einkaufen von Energie für den Verbraucher übernehmen und Empfehlungen für die Investition in effizienzsteigernde Anlagen geben. Über eine mobile Applikation kann der Kunde seine Anlagen abbilden und entsprechend seiner Präferenzen steuern.

Spielerisch zum Ziel

Die Grundlage dieser Lösungen bilden mithilfe spieltheoretischer Forschung ermittelte Marktmechanismen, die es den teilnehmenden Haushalten erlauben, mit geringem Aufwand die erzeugte Energie untereinander zu handeln. Zur Steuerung von Erzeugung und Verbrauch werden Methoden der künstlichen Intelligenz genutzt und so eingesetzt, dass sie durch Investitionsempfehlungen langfristig die Effizienz des Systems erhöhen.

Wenn alles gut läuft…

Um die vom Projekt entwickelten Methoden zu testen, werden sie im Anschluss in Reallaboren, bei Endverbrauchern und auf einem Forschungscampus auf ihre Praxistauglichkeit hin überprüft. Als Projektergebnis steht ein Baukasten im Raum, der es ermöglichen soll, smarte Microgrids als ganzheitliche Lösung national und international zu vertreiben, in einem Markt, der bis 2023 auf ein Volumen von 39 Milliarden Dollar geschätzt wird. Damit könnte die lokale Energiewende gar zum Exportschlager avancieren.

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