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Förderschwerpunkt 3: Intelligente Energiesysteme, Netze und Speichersysteme

In diesem Förderschwerpunkt werden Vorhaben rund um intelligente Energiesysteme, Netze und Speichersysteme am einzelnen Netzbestandteil oder in einem kleinräumigen Gebiet (Quartier) gefördert. Hier geht es zu den Aufrufen Investitionen in die Verknüpfung und Ergänzung der vorhandenen Energieinfrastrukturen für Strom, Wärme (Abwärme), Gas und Mobilität (Sektorenkopplung unter Beachtung des Artikel 7 Abs. 1 h) der Verordnung 2021/1058); Investitionen in die Flexibilisierung und intelligente Steuerung von Energieerzeugung und Energieverbrauch (Digitalisierung, bspw. durch virtuelle Kraftwerke, u. a.); Investitionen in die Speicherung (Strom und Wärme) und Nutzung von sogenanntem Überschussstrom aus Erneuerbaren Energien. Beratung und Vernetzung zur Vorbereitung und Begleitung der Umsetzung von Konzepten für klimafreundliche und nachhaltige Energiesysteme, Netze und Speichersysteme; Demonstrationsprojekte zu innovativen Technologien ab dem Technologiereifegrad 6 (Prototyp in Einsatzumgebung) in den Bereichen Energiespeicherung und flexible Erzeugungskapazitäten, Power-to-X sowie von intelligenten Verteilernetzen; Angewandte, projektbezogene Forschung und Studien (inkl. Machbarkeitsanalysen) zum Einsatz intelligenter, effizienter Energiesysteme und zur Umsetzung von innovativen Wirtschaft- und Geschäftsmodellen. Hauptverwaltungen, sowie deren nachgeordnete Behörden und Bezirksverwaltungen Körperschaften, Anstalten und Stiftungen des öffentlichen Rechts gemeinnützige, mildtätige und kirchliche Einrichtungen öffentliche Unternehmen Unternehmen Öffentliche und private Forschungseinrichtungen Die Antragsberechtigung setzt den Sitz, die Betriebsstätte oder eine Niederlassung in Berlin voraus. Hinweis: Bei Investitionsmaßnahmen (Aufruf 3.1) sind die Anträge von den (späteren) Eigentümer:innen oder Betreiber:innen der geförderten Technik zu stellen. Der Verkauf, die Weitergabe oder eine sonstige Veräußerung der geförderten Anlagen ist für die Dauer der Zweckbindung nicht zulässig. Ausgeschlossen von der Antragsberechtigung sind Projektentwickler, Unternehmenskooperationen sowie natürliche Personen (mit Ausnahme solcher Personen, die selbständig ein Gewerbe oder ein Handwerk ausüben). Informationen zu den Förderbedingungen Informationen zur Antragstellung Fragen und Antworten Weitere Informationen Zum BENE 2-Förderportal

Teilvorhaben ZSW

Das Projekt "Teilvorhaben ZSW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Ziel des Projekts CACTUS ist die effiziente Nutzung bestehender Anschlussnetze durch optimierte Bewirtschaftung der Netzauslastung und hierzu dem Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen Anlagen bzw. dem Energiemanagementsystem von Quartieren oder Lade-Clustern automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Die Freigabe höherer Anschlussleistung ohne Netzausbau erfolgt mit der Bedingung, dass die zusätzlichen oder bestehende Verbraucher Flexibilität bereitstellen. Verbraucher, die Flexibilität bereitstellen, erhalten als Gegenleistung den Vorteil, Strom günstiger beziehen können. Dies wird insbesondere am Beispiel von Ladeclustern, aber auch für virtuelle Kraftwerke im Quartier gezeigt. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen sowie zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert die (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

Teilvorhaben: Mensch - Technik - Interaktion im Virtuellen Kraftwerk

Das Projekt "Teilvorhaben: Mensch - Technik - Interaktion im Virtuellen Kraftwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Abbe-Hochschule Jena University of Applied Sciences, Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen durchgeführt. JenErgieReal versteht sich als 'Blaupause' für die zukünftig ganzheitliche Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie sowie der Integration der Mobilität als Bindeglied. Dabei werden die Haupttreiber des Energieverbrauchs Verkehr, Industrie, Gewerbe und Wohnen sektorenübergreifend betrachtet. JenErgieReal wird als Reallabor der Energiewende die für die deutsche Energiepolitik wesentlichen systemischen Herausforderungen in einem klar umrissenen Großvorhaben exemplarisch angehen und die Rolle der Infrastrukturbetreiber im Energiewendeprozess verdeutlichen. JenErgieReal hat Pioniercharakter für die Transformation des Energiesystems und widmet sich Forschungsfragestellungen, die eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen. Die Demonstration der Ergebnisse erfolgt als Reallabor in der Stadt Jena. Das Teilprojekt 7 verfolgt als übergreifendes Ziel die Analyse der Nutzung, der Akzeptanz und der Folgen für die in das Projekt einbezogenen Personengruppen. Es wird dabei untersucht, wie die Verbraucher eine aktive Rolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen und durch Teilhabe einen direkten und bewussten Beitrag zu deren Erfolg leisten können. Das Teilprojekt 7 ist dabei bewusst stark interdisziplinär ausgerichtet und hat eine sozialwissenschaftliche, energiewirtschaftliche sowie (informations-)technische Dimension.

Teilvorhaben: Entwicklung und Evaluation von Open Source Modulen zur Integration von Steuerberechtigten in die iMSys

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Evaluation von Open Source Modulen zur Integration von Steuerberechtigten in die iMSys" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik durchgeführt. Neue erneuerbare Erzeugungsmengen von mehr als 300 TWh werden bis 2030 zur Erreichung der Klimaziele und der Erhöhung der Gasunabhängigkeit durch Elektrifizierung in den Sektoren Wärme und Mobilität benötigt. Über ein intelligentes Messsystem können diese Anlagen sicher informationstechnisch angebunden und für die Netzintegration sowie Vermarktung gesteuert werden. Bislang ist dies für kleinere Erzeugungsanlagen möglich und beschrieben. Für Großerzeugungsanlagen werden wir dafür im Projekt MeGA ein Konzept entwickeln und bis zum Feldtest bringen. Mit unserem Projekt ermöglichen wir damit die Basis für die Nutzung des Cyber-Security-Konzepts des Smart Meter Gateways (SMGW) in zusätzlichen Anwendungsbereichen. Der Fokus des Fraunhofer-Teilvorhabens liegt dabei auf der Entwicklung und Evaluierung von Open Source-Modulen zur Integration von Steuerberechtigten in die iMSys-Infrastruktur. Dazu werden die technischen und regulatorischen Anforderungen aus Sicht der Regelreserve und Direktvermarktung zur Nutzung der Infrastruktur gesammelt und bei der Erstellung des Umsetzungskonzepts eingebracht. Zur Anbindung und Integration von Steuerungsberechtigten werden Open Source Software-Bibliotheken, zur Fernauslesung und Ansteuerung der Anlagen für Marktpartner, implementiert. Zur Evaluierung der entwickelten Bibliotheken sowie der Infrastruktur wird prototypisch ein virtuelles Kraftwerk in Form eines Aggregators bzw. Regelreserve-Anbieter-Leitsystem aufgebaut. Die Funktionalitäten und Software-Bausteine werden vorab in einer Testumgebung (Virtual Lab) evaluiert und kontinuierlich verbessert, nachdem sie später im Rahmen der Feldtests eingesetzt werden. Während der Projektlaufzeit wird der wissenschaftliche Diskurs durch Publikation angeregt sowie die Open SourceBibliotheken kontinuierlich erweitert und der Community zur Verfügung gestellt.

Teilvorhaben: Stadt- und Quartiersentwicklung im Kontext eines virtuellen Kraftwerkes

Das Projekt "Teilvorhaben: Stadt- und Quartiersentwicklung im Kontext eines virtuellen Kraftwerkes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Jena, Stadtverwaltung durchgeführt. JenErgieReal versteht sich als 'Blaupause' für die zukünftig ganzheitliche Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie sowie der Integration der Mobilität als Bindeglied. Dabei werden die Haupttreiber des Energieverbrauchs Verkehr, Industrie, Gewerbe und Wohnen sektorenübergreifend betrachtet. JenErgieReal wird als Reallabor der Energiewende die für die deutsche Energiepolitik wesentlichen systemischen Herausforderungen in einem klar umrissenen Großvorhaben exemplarisch angehen und die Rolle der Infrastrukturbetreiber im Energiewendeprozess verdeutlichen. JenErgieReal hat Pioniercharakter für die Transformation des Energiesystems und widmet sich Forschungsfragestellungen, die eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen. Die Demonstration der Ergebnisse erfolgt als Reallabor in der Stadt Jena. Das primäre Ziel des Teilprojektes 5 (TP 5) im Verbundprojekt JenErgieReal liegt in der Stadt- und Quartiersentwicklung im Kontext des Virtuellen Kraftwerks. Die langfristigen Ziele sollen sein, das aufgebaute Virtuelle Kraftwerk vom Labormaßstab auf die Stadt Jena zu skalieren um die Energiewende die Region klimafreundlich, wirtschaftlich, nachhaltig und somit zukunftssicher zu gestalten.

Teilvorhaben: Smart Living und spezifisches Nutzerverhalten im Virtuellen Kraftwerk

Das Projekt "Teilvorhaben: Smart Living und spezifisches Nutzerverhalten im Virtuellen Kraftwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von jenawohnen GmbH durchgeführt. JenErgieReal versteht sich als 'Blaupause' für die zukünftig ganzheitliche Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie sowie der Integration der Mobilität als Bindeglied. Dabei werden die Haupttreiber des Energieverbrauchs Verkehr, Industrie, Gewerbe und Wohnen sektorenübergreifend betrachtet. JenErgieReal wird als Reallabor der Energiewende die für die deutsche Energiepolitik wesentlichen systemischen Herausforderungen in einem klar umrissenen Großvorhaben exemplarisch angehen und die Rolle der Infrastrukturbetreiber im Energiewendeprozess verdeutlichen. JenErgieReal hat Pioniercharakter für die Transformation des Energiesystems und widmet sich Forschungsfragestellungen, die eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen. Die Demonstration der Ergebnisse erfolgt als Reallabor in der Stadt Jena. Das primäre Ziel des Teilprojektes 3 (TP 3) im Verbundprojekt JenErgieReal liegt in der Umsetzung der mit den Projektpartnern entwickelten wissenschaftlichen und technischen (Wohn-) Quartierspeicherlösungen, ausgehend von der kleinsten Zelle Wohnung zum smarten Quartier. Durch den Einsatz von Smart-Home-Komponenten werden die Wohnungen Teil des Virtuellen Kraftwerkes. Es sollen neue Prozesse und Formen des Zusammenlebens für eine Verbesserung der Lebensqualität und attraktiven Lebensraumgestaltung entwickelt und erprobt werden. Das Wohnen soll einfacher und angenehm erlebbar und ein langes (eigenständiges) Wohnen durch smarte Anwendungen ermöglicht werden. Somit soll nachhaltig die Wohn- und Lebensqualität der Bewohner verbessert, eine Senkung der Betriebskosten durch die Reduzierung der Stromverbräuche, z.B. Photovoltaik am Gebäude (Mieterstrom) und der Heizkosten sowie eine zukunftssichere Ausstattung der Wohnungen und nachhaltige Immobilienbewirtschaftung unter Berücksichtigung von sozialen, technischen, ökonomischen und ökologischen (CO2-Einsparung) Parametern erreicht werden.

Teilvorhaben: Digitale Markt- & Netzintegration via Backend und VPP

Das Projekt "Teilvorhaben: Digitale Markt- & Netzintegration via Backend und VPP" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von coneva GmbH durchgeführt. Leitziel des Verbundvorhabens und der angestrebten neuen Lösungen ist der weitgehend lokale Ausgleich der PV-Volatilität durch intelligente variable Ladelösungen - und dies ohne Komfortverlust und Verfügbarkeitseinschränkungen für den Fahrzeugnutzer, bei gleichzeitiger Kostenersparnis im Vergleich zu konventionellem Laden aus dem Verbundnetz. Vor diesem Hintergrund ist das gemeinsame Arbeitsziel die Weiterentwicklung, Ergänzung und Zusammenführung vorhandener Lösungsbausteine und Komponenten zu einer modularen Gesamtsystemlösung für die optimale Verknüpfung von Ladeinfrastruktur und intelligenter EE-Energiesysteme. Die neue Gesamtlösung soll zukunftsfähig, interoperabel und offen für Bausteine Dritter sein und die gesamte Anwendungsbreite vom privaten PV-Home-System über Mehrfamilienhaus und Gewerbe bis zu großen Ladeparks und Fahrzeugflotten abdecken und sich darüber hinaus über digitale Backend-Lösungen in Netzbetrieb und Markt einfügen. Durch massenmarkttaugliche internationale Skalierbarkeit und ganzheitliche Optimierung der Gesamtkonzepte und Geräte- & Softwarebausteine sollen Ladekosten gesenkt, Anwendernutzen gesteigert und der Umbau von Energie- und Verkehrssystem erleichtert werden. Im coneva Teilvorhaben liegt der Schwerpunkt auf der Aggregation der Fahrzeugbatterien im coneva Backend zu einem virtuellen Speicher. Zweck ist die Einbindung in ein virtuelles Kraftwerk für die Flexibilitätsvermarktung an Kurzfristmärkten und für Systemdienstleistungen. Elektrofahrzeuge werden für einen erheblichen Teil des Stromverbrauchs verantwortlich sein, aber in Summe auch die größte Kurzfristspeicherkapazität besitzen. Mit durchschnittlichen Standzeiten von über 90% und sehr schnellen Reaktionszeiten bieten sie ein enormes Potenzial, die Energiemärkte und -netze für 100% regenerative Erzeugung zu ertüchtigen und die Elektromobilität bei vergüteter Bereitstellung von Flexibilitäten durch Senkung von Energie- und Infrastrukturkosten deutlich attraktiver machen.

Teilvorhaben: Bidirektionales DC-Lastmanagement und Backendkommunikation

Das Projekt "Teilvorhaben: Bidirektionales DC-Lastmanagement und Backendkommunikation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAHLE chargeBIG GmbH durchgeführt. Vordringliches Ziel des Projekts BiFlex-Industrie ist die gesamtheitliche Erschließung der Potentiale von rückspeisefähigen Fahrzeugflotten für Betreiber und das Stromsystem. Es sollen der konkrete Nutzen rückspeisefähiger Fahrzeugflotten für Unternehmen sowie energiewirtschaftliche Geschäftsmodelle herausgearbeitet und demonstriert werden. Sie sollen großflächig in bestehende Systeme integriert und zur Keimzelle für resiliente Flottenkraftwerke werden. Ziel ist die Betriebsoptimierung und Stabilisierung des Unternehmens wie auch des übergeordneten Stromsystems. Dies soll technisch, wirtschaftlich, regulativ, normativ interoperabel und gemeinsam mit den Anwendern an Demostandorten umgesetzt werden. Das Verbundprojekt integriert Technologieanbieter aus allen notwendigen Bereichen des komplexen Gesamtsystems. Hierzu zählen Ladeinfrastruktur- und Softwareanbieter, Akteure aus der Energiewirtschaft sowie innovative KMUs. Über den Verband VDE und die PTB ist ein Link zu Standardisierungsgremien gegeben. Durch mehrere praktische Anwendungspartner wird die Unternehmensperspektive auf die Anwendungen und die Nutzerakzeptanz berücksichtigt. Die Innovation dieses Teilvorhabens ist im Bereich DC Ladeinfrastruktur angesiedelt. Es werden durch das Flottenkraftwerk mit hinterlegtem Lastmanagement eine Vielzahl von Fahrzeugen intelligent geladen. Die gebündelten e-Fahrzeuge werden als virtuelles Kraftwerk in das Stromnetz integriert. Durch die bidirektionale Nutzung des Flottenkraftwerks kann hiermit, im Gegensatz zu einzelnen Wallboxen, eine regelbare Last integriert werden. Diese regelbare Last wird durch die Fähigkeit des Ladens und Entladens der Fahrzeugbatterien verdoppelt.

Teilvorhaben: Thermische Sektorenkopplung im Virtuellen Kraftwerk

Das Projekt "Teilvorhaben: Thermische Sektorenkopplung im Virtuellen Kraftwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Energie Jena-Pößneck GmbH durchgeführt. JenErgieReal versteht sich als 'Blaupause' für die zukünftig ganzheitliche Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie sowie der Integration der Mobilität als Bindeglied. Dabei werden die Haupttreiber des Energieverbrauchs Verkehr, Industrie, Gewerbe und Wohnen sektorenübergreifend betrachtet. JenErgieReal wird als Reallabor der Energiewende die für die deutsche Energiepolitik wesentlichen systemischen Herausforderungen in einem klar umrissenen Großvorhaben exemplarisch angehen und die Rolle der Infrastrukturbetreiber im Energiewendeprozess verdeutlichen. JenErgieReal hat Pioniercharakter für die Transformation des Energiesystems und widmet sich Forschungsfragestellungen, die eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen. Die Demonstration der Ergebnisse erfolgt als Reallabor in der Stadt Jena. Das primäre Ziel des Teilprojektes 2 (TP 2) im Verbundprojekt JenErgieReal ist die Integration dezentraler Wärmesysteme und somit einer thermischen Sektorenkopplung im Quartier, das u.a. aus der entstehenden Verlustwärme von Schnellladeprozessen gespeist werden soll. So können Wärmeverluste minimiert und nachgenutzt werden. Die Potenziale zur Wärmenachnutzung im Quartiersmaßstab soll hier als Baustein u.a. der Elektromobilitätsoffensive im urbanen Raum entwickelt werden. Die energetischen Modelle und Untersuchungen liefern entscheidende Erkenntnisse für die Energie- und Klimawende.

Teilvorhaben Interconnector: Integration ins Virtuelle Kraftwerk

Das Projekt "Teilvorhaben Interconnector: Integration ins Virtuelle Kraftwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Interconnector GmbH durchgeführt. Das Projekt Park4Flex leistet einen Beitrag zur beschleunigten Integration von erneuerbaren Energien (EE) in das elektrische Energiesystem bei der Aufrechterhaltung der Systemstabilität und Versorgungssicherheit. Dafür wird ein Konzept entwickelt, modellbasiert untersucht sowie prototypisch in einem Feldtest umgesetzt und erprobt. Dabei steht im Fokus, wie man Flexibilitäten aus den in den konzentrierten Parkräumen bidirektional ladenden Elektrofahrzeugen marktbasiert zur Stützung des Netzbetriebes bereitstellen kann. Interconnector, als Virtuelles Kraftwerk der EnBW, unterstützt im Rahmen des Projekts Park4Flex bei der Entwicklung eines Ansatzes zur globalen Aggregation der Flexibilitäten unter Berücksichtigung der räumlichen Verteilung durch die Anbindung an ein Virtuelles Kraftwerk. Mit seiner digitalen Plattform werden die Flexibilitäten aus den Ladevorgängen der Elektrofahrzeuge mit den Energiemärkten gekoppelt und netzdienlich sowie wirtschaftlich optimiert eingesetzt.

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