Die Innovationsallianz

Innovationallianz

Rund 60 Partner aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft haben sich für das länderübergreifende Großprojekt NEW 4.0 zusammengetan. Gemeinsam bilden sie eine wirkungsvolle Innovationsallianz für das Jahrhundertprojekt Energiewende. Dazu gehören Verteil- und Übertragungsnetzbetreiber, Energieversorger und Stadtwerke, Hersteller und Betreiber von Windenergieanlagen, aber auch Dienstleistungs- und Produktionsunternehmen, energieintensive Industriebetriebe, regionale Verkehrsbetriebe und Unternehmen aus dem IT-Sektor. Die Beteiligung vieler assoziierter Partner – mittelständische Unternehmen, Politik und Verwaltungen oder auch Privathaushalte – machen die besondere Breite der Allianz aus. Zusätzlich arbeiten Partner aus der Wissenschaft sowie verschiedene Branchenverbände am Projekt mit.

Mit gebündeltem Know-how und unterstützt von den Landesregierungen Schleswig-Holsteins und Hamburgs erproben sie innovative Technologien für das Energiesystem der Zukunft und legen so den Entwicklungspfad zu dem Ziel, die Gesamtregion bis 2035 zu 100 Prozent mit regenerativem Strom zu versorgen.

Projektpartner

Arbeitsgruppen

Die Partner arbeiten in acht Arbeitsgruppen interdisziplinär zusammen

Icon_Netze

Das Energiesystem der Zukunft wird von dezentralen Anlagen zur Energieerzeugung wie Windenergie- und Solaranlagen geprägt, die die konventionellen Atom- und Kohlekraftwerke ersetzen. Vor diesem Hintergrund muss auch das hierarchische, zentrale Stromnetz sich wandeln.

Die Energiewende erfordert einerseits eine konsequente Modernisierung und den Ausbau der Netze und andererseits die stärkere Nutzung von Energie am Erzeugungsort. Dabei spielt auch Sektorenkopplung eine wichtige Rolle, also die Verbindung des Stromsektors mit dem Wärmemarkt und dem Verkehrssektor. Die übergeordnete Zielsetzung im Arbeitspaket Netze ist es, anwendbare Lösungsvorschläge für die heutigen Herausforderungen der Energienetze zu finden: Vor allem geht es darum, die Vielzahl von Erzeugern und Verbrauchern in ein stabiles Gesamtsystem zu integrieren und das Zusammenspiel der verschiedenen Akteure aller Netzebenen zu vereinfachen.

Da Stromnetze Erzeuger und Verbraucher verbinden, ist die Arbeitsgruppe „Netze“ Ansprechpartner für alle Use Cases und Arbeitsgruppen. Sie prüft neue Ideen auf ihre Realisierbarkeit und stellt die notwendigen Daten bereit. Hierbei sind vor allem die in der Arbeitsgruppe organisierten Netzbetreiber wichtiger Input-Geber.

Icon_Lastmanagement

Die Projekte des Arbeitspaketes Lastmanagement sind das Maschinenhaus von NEW 4.0. Hier sind Betreiber von Anlagen organisiert, die der Verbraucherseite zugeordnet sind: Sie stellen zum Beispiel Speichermöglichkeiten zur Verfügung oder erproben, wie sich der Stromverbrauch von Großverbrauchern flexibilisieren lässt, um den Stromverbrauch besser an die Stromerzeugung anzupassen. Auch innovative Technologien spielen wie Power-to-Heat- oder Power-to-Gas-Anlagen spielen eine Rolle: Sie dienen dazu, kurzfristig aus dem Netz entnommenen elektrischen Strom in Wärme oder Gas umzuwandeln und damit fossile Brennstoffe zu ersetzen.

Zum Projektende im Jahr 2020 soll ein schnell steuerbares Potential zur elektrischen Lastverschiebung im zwei- bis niedrigem dreistelligen Megawatt-Bereich zur Verfügung stehen, das für die Sektorenkopplung zum Einsatz kommt und gleichzeitig die Netze entlastet. Ziele in diesem Arbeitspaket sind demnach die Identifikation, Modellierung und Bereitstellung von geeigneten Lasten. Zudem werden die Anforderungen zur IT-Integration sowie zur Ausgestaltung der rechtlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz solcher Anlagen mit den Anforderungen der Netzbetreiber in Einklang gebracht.

Icon_Erzeugungsmanagement

Das Arbeitspaket Erzeugungsmanagement analysiert technische Eigenschaften von Erzeugungsanlagen und Speichern, um innovative und marktfähige Konzepte zu modellieren und zu testen. Das Ziel ist der Erhalt der Versorgungssicherheit bei einer Umstellung auf 100 Prozent erneuerbare Energien.

Über die Kopplung mit den Sektoren Wärme und Mobilität sollen Märkte flexibilisiert werden. Denn durch optimal aufeinander abgestimmte Erzeuger und Verbraucher und das Bereithalten von ausreichend Erzeugungskapazitäten kann der Bedarf des weiteren Netzausbaus reduziert werden.

Neben dem Erhalt der Versorgungssicherheit sind die Bereitstellung und Weiterentwicklung von sogenannten Systemdienstleistungen aus Windenergieanlagen ein übergeordnetes Ziel: Gemeint sind damit die kontinuierlichen Korrekturen im Betrieb, die regulierend im Hintergrund ablaufen und die Funktion des Überwachens und Ausbalancierens der Energieinfrastruktur übernehmen.  Ein weiteres wesentliches Thema ist die Anbindung der Demonstratoren der Verbraucherseite an einen Smart Market, um Energie und verschiedene Systemdienstleitungen regional und überregional  auf Strom-/Energiebörsen zu handeln.

Icon_Infomation

Die Partner im Arbeitspaket Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) erforschen Lösungen für alle Projektbestandteile: Die IKT bildet das Gehirn und die Nervenbahnen des Energiesystem der Zukunft. In einem intelligenten Energiesystem werden die Entscheidungen in Echtzeit von verteilter Software (quasi dem dezentralen Gehirn) getroffen, die ihre Informationen durch die Datenverbindungen (den Nervenbahnen) von einer Vielzahl unterschiedlicher Anlagen erhält.

Ein Lösungsansatz ist die Einrichtung einer „EnergiePlattform“. Diese Plattform ist ein universeller Marktplatz (Smart Market), die durch eine Blockchain einen vollautomatischen Handel unter Gleichberechtigten ermöglichen soll. Großverbraucher können so gezielt Strom von bestimmten Erzeugern beziehen und die Stromnetze entlasten. Damit kann erneuerbare Energie aus Windenergieanlagen genutzt werden, die sonst abgeregelt werden müssten. Die Plattform ist offen für alle und ist für weitere Interessenten außerhalb des NEW 4.0-Konsortiums zugänglich.

Icon_Markt

Primäres Ziel des Arbeitspaketes Markt- und regulatorische Rahmenbedingungen ist die Weiterentwicklung der marktlichen und rechtlichen Ausgestaltung des Strommarktes 2.0. Dafür werden die Regulierungen der Übertragungs- und Verteilnetze, das Strommarktdesign sowie die Fördermechanismen von erneuerbaren Energien auf ihre Zukunftsfähigkeit geprüft. Grundlage hierfür sind sowohl markt- und volkswirtschaftliche als auch juristische Prüfkriterien.

Die Aktivitäten der NEW 4.0-Konsortialpartner, die die SINTEG-Experimentierklausel nutzen, werden wissenschaftlich begleitet, um Erkenntnisse für die Weiterentwicklung der rechtlichen Rahmenbedingungen zu gewinnen.

Icon_Systemgestaltung

Das Arbeitspaket Ganzheitliche Systemgestaltung befasst sich mit der Analyse der Systemveränderungen durch die in NEW 4.0 getesteten Demonstratoren und Use Cases (Anwendungsfälle für das Energiesystem der Zukunft).

Das Ziel ist es, ein Simulationssystem zu erstellen, das die Projektparameter der NEW 4.0-Demonstratoren analysiert, in ein Modell überträgt und deren potentielles Wirken im Rahmen der Use Cases zunächst in Simulationen überprüft. Darüber hinaus sollen für unterschiedliche Szenarien die Effekte der Demonstratoren in der Modellregion simuliert werden. Das erwartete Ergebnis ist ein erweiterbares und skalierbares Modell, in dem unterschiedliche Simulationsszenarien und Populationen untersucht und wirtschaftliche sowie ökologische Auswirkungen bilanziert werden können.

Icon_Ausbildung

Die Energiewende erfordert nicht nur neue Technologien und innovative Lösungsansätze, sondern auch gut ausgebildetes Fachpersonal. Ziel des Arbeitspaketes Aus- und Weiterbildung ist es deshalb, Qualifizierungsbedarfe im Rahmen der Energiewende durch passgenaue Weiterbildungsangebote zu erheben.

Dafür werden Interviews mit den Partnern des Konsortiums sowie ähnlich aufgestellten Unternehmen geführt. Mit den Befragungsergebnissen sowie den Erkenntnissen aus den technischen Arbeitsbereichen von NEW 4.0 sollen die Weiterbildungslücken geschlossen und gewerbliche und akademische Weiterbildungsangebote entwickelt werden.

Icon_Verwertung

Das übergeordnete Ziel des Arbeitspakets Verwertung und Akzeptanz ist die öffentlichkeitswirksame Vermittlung der Projektergebnisse sowie einzelner Umsetzungsschritte. In drei Arbeitsbereichen wird an dieser Zielerreichung gearbeitet: Der erste Bereich zielt auf die wirtschaftliche Verwertung der Projektergebnisse ab. Bei dieser B2B-Vermarktung liegt der Schwerpunkt auf dem Aufbau eines regionalen Akteursnetzwerkes durch Veranstaltungen, Messeteilnahmen und eine starke Online-Kommunikation über das NEW 4.0-Fachportal.

Ein zweiter Bereich ist die Akzeptanzförderung: Hier geht es darum, Bürger, Meinungsbildner und Multiplikatoren in der Projektregion über NEW 4.0 zu informieren und die Akzeptanz für die Energiewende zu erhöhen. Neben einer ausgeprägten Medienarbeit und der Bereitstellung von umfassendem Informationsmaterial steht dabei besonders die NEW 4.0-Roadshow im Zentrum, die noch bis Ende 2020 auf Tour durch den Norden sein wird und die Energiewende zum Anfassen präsentiert.

Der dritte Bereich ist die projektbegleitende Akzeptanzforschung, die in einer mehrjährigen Studie erhebt, inwieweit sich das Projekt NEW 4.0 auf das Vertrauen und die gesellschaftliche Akzeptanz der Bürgerinnen und Bürger für die Entwicklung eines neuen Energiesystems auswirkt.

Projektsteuerungsgruppe

Prof. Dr. Werner Beba
CC4E / HAW Hamburg
Matthias Boxberger
HanseWerk
Dr. Christian Schneller
TenneT
Dr. Oliver Weinmann
Vattenfall Europe Innovation GmbH
Michael Westhagenmann
Senator für Wirtschaft, Verkehr & Innovation