Die SAK (St.Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG) und die Hochschule Luzern laden Sie ein, die Energiewende aktiv zu gestalten.
Heute sind Stromnetze stärker ausgelastet als vor einigen Jahren. So werden z.B. durch das Laden von Elektroautos und zahlreichen Geräten im Haus die lokalen Verteilnetze viel stärker beansprucht. Die Stromleitungen sind jedoch ursprünglich nicht für diese hohe und inhomogene Belastung ausgelegt. Ein Ausbau der Leitungen ist sehr aufwändig und teuer.
Mit dem Projekt ENFLATE Strompilot wollen wir zeigen, dass es möglich ist durch flexible Nutzung von Lasten wie Ladestationen von Elektroautos oder Wärmepumpen den aufwendigen und kostspieligen Ausbau der Leitung auf Quartiersebene zu minimieren. Die teilnehmenden Strompiloten stellen ihre flexiblen Lasten für eine bedarfsbedingte Steuerung zur Verfügung. So können wir zeigen wie hoch der Einfluss der Flexibilisierung ist und mit welchem Geldwert diese Flexibilität entlohnt werden kann.
Alle teilnehmenden Haushalte wurden bis Ende August 2024 mit einer Mess – und Steuereinheit ausgestattet.
Weiterer Ablauf des Projektes: Nach erfolgreicher Installation aller Mess – und Steuereinheiten in den teilnehmenden Haushalten in Jonschwil und Henau lernen wir momentan das Verhalten der einzelnen flexiblen Lasten kennen. So können wir im live Pilotbetrieb, welcher in der ersten Jahreshälfte 2025 starten wird, die Flexibilitäten optimal ansteuern und das volle Potential ausschöpfen. Nach dem etwa einjährigen Pilotbetrieb wird die installierte Hardware wieder zurückgebaut.
Die aktuelle Energieversorgungslage ist in grossen Teilen Europas angespannt. Zudem will die Schweiz cis 2050 klimaneutral sein. Dieses ambitionierte Ziel verfolgt sie mit der Energiestrategie 2050 des Bundes und dem Übereinkommen von Paris, das sie zusammen mit weiteren 194 Staaten unterzeichnet hat. Auch die Schweiz importiert ca. zwei Drittel ihres Energiebedarfes in Form von chemischen Energieträgern wie Heizöl, Erdgas oder Diesel. Nur ca. ein Viertel der Energie wird in Form von Strom verbraucht. Aber ohne Strom funktionieren weder das Internet noch die Supermarktkasse. Und durch die zunehmende Elektrifizierung der Wärmeerzeugung wird der Stromverbrauch der Schweiz bis 2050 auf schätzungsweise 60 TWh ansteigen.
Ausgangslage ist eine unterschiedliche Belastung des Stromnetzes. Die Sonne liefert tagsüber Energie, während z.B. Elektroautos vorwiegend abends geladen werden. Hinzu kommt, dass durch die steigende E-Mobilität und die allgegenwärtige Digitalisierung der Strombedarf eher steigt. Damit verändern sich absehbar die Stromflüsse über das bestehende Netz, das hierfür nicht ausgelegt wurde. Insbesondere während Spitzenbelastungszeiten bedarf es daher zukünftig einer höheren Flexibilität von Energiebezügen und Einspeisungen.
aus PV-Anlagen. 40% der Erzeugung (heute: 2 TWh)
Wärmepumpen (heute: 0.3 Mio.)
Batterieelektrische PW (heute: 0.3 Mio.)
Private Haushalte sind mehrheitlich am Niederspannungsnetz (Netzebene 7) angeschlossen. Eine Häusergruppe teilt sich eine Leitung, welche als Kabel unterirdisch zu einem Transformator (Netzebene 6) verlegt ist. Werden Ladestationen für Elektroautos, Wärmepumpen oder Photovoltaikanlagen hinzugeschaltet, können Kabel und Transformatoren bei gleichzeitiger Nutzung überlastet werden.
Eine Alternative dazu stellt die Nutzung der vorhandenen Flexibilität dar. Bei Haushalten kommen dafür zum Beispiel Elektroboiler, Wärmepumpen und Ladestationen für Elektroautos in Frage. SAK als Netzbetreiberin verwendete früher Rundsteuersignal-Empfänger, welcher diese Geräte steuerte und Boiler z.B. nachts lud. In Zukunft kann es sinnvoll sein an gewissen Tagen genau das Gegenteil zu tun und die Boiler tagsüber mit überschüssigem Solarstrom aufzuwärmen.
Projektleiter Forschungsprojekt ENFLATE
Vadianstrasse 50
Postfach 2041
9001 St.Gallen
www.enflate-strompilot.ch
Michael Bösch
Vadianstrasse 50
Postfach 2041
9001 St.Gallen
Das Projekt setzt beim individuellen Haushalt und der Netzebene 7 an. Mit einer Plattform, die den flexiblen Handel mit Strom ermöglicht, wollen wir einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Zusammen mit der Hochschule Luzern laden wir dabei private Haushalte aus zwei Gemeinden im Raum St.Gallen zur Teilnahme ein. Vor Ort soll dabei die Wirkung eines Marktes für flexible Energiebezüge und Einspeisungen untersucht werden.
Das Projekt setzt sich zum Ziel, einen lokalen Flexibilitätsmarkt aufzubauen und diesen im Pilotgebiet zu testen. Dabei soll erforscht werden, ob die freiwillig zur Verfügung gestellte Flexibilität ausreicht, um das Verteilnetz zu entlasten. Daraus errechnet sich dann, welchen Wert diese Flexibilität hat.
Das Projekt wird getragen von der SAK (St.Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG) als Netzbetreiberin, der Hochschule Luzern als Forschungspartnerin, der Europäischen Strombörse EPEX Spot als Marktbetreiberin, sowie die Centralschweizerischen Kraftwerke CKW. Das Horizon-Projekt ENFLATE – Digitalisierung für die Energiewende, arbeitet an sechs Pilotgebieten. Das Pilotgebiet St. Gallen wird von der Hochschule Luzern betreut.
Unsere Geschäftsfelder umfassen Stromerzeugung, Strom- und Wärmelieferung, ein modernes Glasfasernetz und leistungsfähige Internet-, Telefon-, TV- und Mobile-Dienste sowie die Förderung von E-Mobilität und erneuerbare Energielösungen, wie Photovoltaikanlagen und Wärmepumpen. Mit rund 400 Mitarbeitenden decken wir die ganze Wertschöpfungskette ab: Von der Energiebeschaffung über Planung, Bau, Betrieb sowie Instandhaltung von Netzen und Anlagen bis hin zu Vertrieb und Rechnungsstellung.
Die Hochschule Luzern ist die Fachhochschule der sechs Zentralschweizer Kantone und vereinigt die Departemente Technik & Architektur, Wirtschaft, Informatik, Soziale Arbeit, Design & Kunst sowie Musik. Mit über 8‘300 Studierenden in der Ausbildung und 5‘200 Teilnehmenden an CAS-, DAS- und MAS-Programmen, jährlich fast 400 neuen Forschungsprojekten und über 1‘900 Mitarbeitenden, ist sie die grösste Bildungsinstitution im Herzen der Schweiz.
Die CKW-Gruppe ist ein führender Schweizer Anbieter von integrierten Energie- und Gebäudetechniklösungen. Seit über 125 Jahren versorgt das Unternehmen über 200’000 Endkunden aus den Kantonen Luzern, Schwyz und Uri mit Strom. Hinzu kommen schweizweit Produkte und Dienstleistungen aus den Bereichen Elektro, Photovoltaik, Wärmetechnik, E-Mobilität, Gebäudeautomation, ICT-Lösungen sowie Security. Die CKW-Gruppe beschäftigt über 2’100 Mitarbeitende.
Die Europäische Strombörse EPEX SPOT SE und ihre Tochtergesellschaften betreiben die Märkte für Stromhandel in 13 Ländern: in Zentralwesteuropa, der Schweiz, dem Vereinigten Königreich, den nordischen Ländern und Polen. Darüber hinaus hat die EPEX SPOT neue lokale Flexibilitätsmärkte und Auktionen für Herkunftsnachweise entwickelt, um die Integration erneuerbarer Energiequellen zu fördern. Die EPEX SPOT hat sich der Schaffung eines gesamteuropäischen Strommarkts verpflichtet. Über 300 Börsenmitglieder handeln auf der EPEX SPOT. Über die Holding HGRT sind Übertragungsnetzbetreiber mit 49% beteiligt.
Was Sie über den ENFLATE - Strompiloten wissen sollten
Nach zwei Informationsveranstaltungen in Jonschwil und Henau hatten sich bereits zahlreiche Haushalte angemeldet. Die Anmeldephase ist nun abgeschlossen. Nach einem Check der Haustechnik, von allen interessierten Haushalten, wurde bei den Haushalten, welche geeignet sind für das Strompiloten Projekt, die nötige Hardware installiert. Momentan wird an der Entwicklung des Interaktionskonzeptes für das Online-Portal gearbeitet. Das Portal wird dabei helfen, sich u.a. während des Live-Pilotbetriebs über die Messdaten zu informieren. Gleichzeitig läuft der Test-Pilotbetrieb, in dem wir lernen wie sich die flexiblen Lasten verhalten, um so einen möglichst störungsfreien Pilotbetrieb zu gewährleisten. Der Pilotbetrieb findet ab Mitte 2025 statt und wird ca. ein Jahr laufen. Danach wird die installierte Hardware wieder zurückgebaut.
Im Pilotprojekt «ENFLATE-Strompilot», unter der Leitung der SAK (St.Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG) und der Hochschule Luzern, untersuchen wir, wie mit Flexibilisierung das lokale Verteilnetz entlastet und erneuerbare Energiequellen besser integriert werden können. Durch eine intelligente Verschaltung von flexiblen Lasten (Wärmepumpen, Boiler, Elektroautos) entlasten wir das lokale Verteilnetz. Von dieser Entlastung profitiert nicht nur das Netz sondern auch Sie direkt! Natürlich bestimmen grundsätzlich Sie selbst, wie viel von Ihren flexiblen Lasten zur Verfügung gestellt werden.
Das Projekt wird von der SAK (St.Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG) als Netzbetreiberin, der Hochschule Luzern als Forschungspartnerin, der Europäischen Strombörse EPEX Spot SE als Marktbetreiberin und der CKW (Centralschweizerischen Kraftwerke AG) getragen. Die Abkürzung ENFLATE steht für ein EU weites Horizon Projekt und bearbeitet Themen rund um die Digitalisierung für die Energiewende. Das gesamte Projekt hat mehrere Pilotgebiete in ganz Europa. Die Hochschule Luzern betreut dabei Ihr ENFLATE-Strompiloten Projekt in St.Gallen.
Für den Aufbau der Plattform wird für die Messung im Heizkeller oder im Hausanschlusskasten Mess- und Steuergeräte sowie ein Kommunikationsanschluss installiert. Sie bestimmen selbst, welche Geräte durch das Projekt gesteuert werden dürfen. Auch nach der Installation können Sie die Nutzung der Flexibilität jederzeit via App eingrenzen. Ebenso bestimmen Sie selbst, zu welchem Preis die Flexibilität genutzt werden darf. Die notwendige Hard- und Software wird von der SAK zur Verfügung gestellt. Diese dienen auch dazu, dass Sie hauseigene Stromflüsse besser kennenlernen.
Darauf basierend übernimmt ein softwarebasierter Agent den täglichen Flexibilitätshandel. Die Angebote werden automatisiert an die Marktplattform übermittelt. Dies ermöglicht eine transparentere Abwicklung der Prozesse und damit kann die Nachfrageflexibilität fair und kosteneffektiver eingesetzt werden. Für nähere Informationen über den Aufbau des Strommarktes schauen Sie gern in unserer «News» Rubrik vorbei. Hier haben wir diverse Info-Posts für Sie zusammengestellt.
Im Rahmen des Projekts können Haushalte Ihre Stromlasten und Speicher flexibel dem Stromnetz zur Verfügung stellen. Erweist sich das Konzept als erfolgreich, muss der Netzbetreiber das Verteilnetz nicht mehr kostspielig verstärken und kann die Einsparungen an die Haushalte weitergeben.
Das Projekt setzt sich zum Ziel, einen lokalen Flexibilitätsmarkt aufzubauen und diesen zu testen. Dabei soll erforscht werden, ob die freiwillig zur Verfügung gestellte Flexibilität ausreicht, um das Verteilnetz zu entlasten. Daraus errechnet sich dann, welchen Wert diese Flexibilität hat. Dabei wird der Mehrwert dieser neuen Flexibilität ermittelt, und die teilnehmenden Haushalte erhalten eine Vergütung. Die notwendige Hard- und Software wird von der SAK zur Verfügung gestellt. Sie dienen auch dazu, dass Sie als Strompilot:in Ihre hauseigene Stromflüsse besser kennenlernen.
Nur wenige Haushalte in zwei Gemeinden der Region St. Gallen – Jonschwil Südwest sowie Henau in der Gemeinde Uzwil – wurden für dieses Vorhaben ausgewählt. Wichtig bei der Auswahl war, dass Sie jeweils am gleichen Transformator, also im selben lokalen Verteilnetz, angeschlossen sind. Die in Frage kommenden Haushalte wurden bereits per Post über das Pilotprojekt informiert. Weitere Details dazu werden an den beiden Informationsveranstaltungen in Jonschwil oder Henau bekannt gegeben.
Ob Winter oder Sommer spielt keine Rolle. Sie werden den Betrieb der Mess- und Steuereinheiten idR nicht bemerken. Zudem können Sie das Signal, welches gesendet wird zu jeder Zeit übersteuern und somit beispielsweise Ihre E-Ladesäule freigeben, wenn Sie so schnell wie möglich ein vollgeladenes E-Auto benötigen.
Die Steuersignale werden via Mobilfunknetz von den Mess- und Steuereinheiten empfangen und verarbeitet. Bei Wärmepumpen ist es so, das diese abhängig von Baujahr, Hersteller und Variation das Steuersignal entweder als einen direkten Befehl oder als Empfehlung angesehen wird. Es werden dann die Daten in Abhängigkeit von der Wasser- und Aussentemperatur abgeglichen und der Betrieb wird entsprechend angepasst. Momentan befinden wir uns noch in der Testphase. Hierbei lernt unser System anhand der Messdaten wie die angeschlossenen Geräte auf das Steuersignal reagieren. Damit können im späteren live-Pilotbetrieb allfällige Komforteinbussen verhindert werden.
Für den Live-Pilotbetrieb wird es eine App geben, mit der Sie diverse Messdaten überblicken können. In dieser App wird ersichtlich, wie viel Leistung beispielsweise Ihre E-Ladestation gerade aufnimmt und wann das Laden Ihres E-Autos bzw. Ihrer Wärmepumpe oder Ihres E-Boilers möglich ist. Wenn Sie neugierig sind wie diese App aussehen wird, empfehlen wir Ihnen unseren Newsbeitrag vom 23. Juni 2024 «Das Interface».
Das Projekt wird getragen von der St. Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG als Netzbetreiberin, der Hochschule Luzern als Forschungspartnerin, der Europäischen Strombörse EPEX Spot als Marktbetreiberin, sowie die Centralschweizerischen Kraftwerke CKW. Das Horizon-Projekt ENFLATE – Digitalisierung für die Energiewende, arbeitet an sechs Pilotgebieten. Das Pilotgebiet St. Gallen wird von der Hochschule Luzern betreut.
Projektleiter Forschungsprojekt ENFLATEE
Vadianstrasse 50
Postfach 2041
9001 St.Gallen
www.enflate-strompilot.ch
Michael Bösch
Vadianstrasse 50
Postfach 2041
9001 St.Gallen