Messwesen

Der grüne Standard

Was braucht es für die bilanziell autonome Versorgung eines Bauernhofes mit erneuerbaren Energien? Das wird jetzt in der Pfalz untersucht.

12. Dezember 2018
Der grüne Standard
(Bild: John Deere)

Als Partner des Bundesforschungsprojektes Designetz ist Voltaris im Unterauftrag der Pfalzwerke AG unter anderem in das Teilvorhaben »Sesam-Farm« eingebunden. Der Energiedienstleister erstellt hierbei das Messkonzept und ist für die Informations- und Kommunikationstechnologie verantwortlich. Die Idee von Sesam (Sustainable Energy Supply for Agricultural Machinery): Ein Bauernhof mit teilautonomer Elektrizitätsversorgung generiert durch die Nutzung von mobilen Speichern, erneuerbaren Energien und mit einem Energiemanagementsystem markt-, netz- und systemdienliches Verhalten.

Die Kooperationspartner statten dafür das Hofgut Neumühle in Münchweiler bei Kaiserslautern entsprechend aus. Im zweiten Quartal 2019 ist die technische Inbetriebnahme geplant, damit die Designetz-Anbindung im dritten Quartal starten kann. Das Projektende ist für Dezember 2020 vorgesehen.

Energiesystem der Zukunft

Energiesystem der Zukunft

Bei der Sesam-Farm geht es um die Bewirtschaftung von Batterien mobiler Landmaschinen mit Grid-Plug-in-Funktionalität im Umfeld landwirtschaftlicher Betriebe mit eigener elektrischer Energieerzeugung wie Photovoltaik-Anlagen. Das Hauptaugenmerk wird auf die Gestaltung und Erprobung neuer Geschäftsmodelle gerichtet, wie etwa Netzdienstleistungen oder zeitvariable Tarife für landwirtschaftliche Betriebe. Durch die Nutzung von Speichermöglichkeiten wie Batterien werden so potenziell nicht nur der Eigenverbrauchsanteil erhöht und die Energiekosten gesenkt, sondern auch netzdienliches Verhalten generiert. Batterien für Landmaschinen, die dank ihrer leichten Austauschbarkeit verschiedene Funktionen erfüllen können, stellen das Kernelement der Konzeptvarianten dar.

So sollen Erkenntnisse für das Energiesystem der Zukunft gewonnen werden, in dem infolge zunehmender Dezentralität kaskadiert zellulare Netzstrukturen einen wichtigen Beitrag zur Systemstabilität und Versorgungssicherheit leisten können. Landwirtschaftliche Betriebe können für die Nutzung erneuerbarer Energien und die Bereitstellung von Systemdienstleistungen für das Netz zukünftig eine wichtige Rolle einnehmen. Die vorhandenen großen Dach- und Freiflächen sowie die Nutzung von Biomasse und Gülle bieten viel Potenzial zur Stromerzeugung durch erneuerbare Energien und, soweit entsprechende Stromspeichermöglichkeiten verfügbar gemacht werden können, auch Flexibilitätsoptionen.

Messkonzept und IKT

Voltaris ist im Projekt Sesam-Farm für die Erstellung des Messkonzepts und die IKT verantwortlich. Die intelligenten Messsysteme (imsys), teils auch ausgestattet mit einer Steuerbox zum Steuern unterbrechbarer Einspeise- und Verbrauchsanlagen, werden an unterschiedlichen Messpunkten innerhalb der Farm installiert.

»Die Grid-Plug-in-Hybrid-Traktor-Prototypen sind Meilensteine in Richtung E-Mobilität.«

— Marcus Hörhammer, Leiter Vertrieb und Innovation Voltaris

Eine Herausforderung besteht in der unterbrechungsfreien Bereitstellung von Mess- und Energiedaten, um den Landwirtschaftsbetrieb online im Abgleich mit dem aktuellen Netzzustand zu betreiben und so das Versorgungsnetz bei Bedarf entlasten zu können. Neben der Anbindung der Messsysteme über Mobilfunk werden durch Voltaris auch alternative Kommunikationstechnologien verwendet, um Standorte mit nicht ausreichender Mobilfunkabdeckung zu erreichen und einen Mix verschiedener Technologien im Projektvorgehen zu untersuchen, zum Beispiel Powerline, Glasfaser und Lora.

Sobald die Zertifizierung für die Smart Meter Gateways vorliegt, werden diese an den im Messkonzept identifizierten Standorten installiert, um die Grundinfrastruktur für die Messdatenerfassung und -übermittlung bereitzustellen. Alle Forschungsinhalte werden in BSI- und eichkonformer Produktivumgebung realisiert, was den Vorteil hat, dass alle Zählerstände und erfassten Messdaten abrechnungsrelevant bereitstehen.

Zur Verfügung gestellt werden ebenfalls Messwerte für die korrekte Systemführung durch einen »Energiemanager« – innerhalb einer sicheren Infrastruktur und per verschlüsselter Datenweitergabe. Voltaris sammelt im Projekt Erfahrungen für den operativen Smart Meter Rollout, von denen wiederum alle Kunden profitieren.

Marcus Hörhammer, Voltaris

Erschienen in Ausgabe: 10/2018