FlexChain

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FlexChain schließt sich nahtlos an das Forschungsprojekt Designetz an und führt das Thema der Steuerung von flexiblem Energiebedarf und ökologischer, fluktuierender Energiegewinnung weiter fort. Der Fokus liegt dabei auf dem Potential von flexibel steuerbarem Energieverbrauch im privaten Bereich, wie beispielsweise über Wärmepumpen oder Hausspeicher.

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Die Mobilisierung von Kleinstflexibilitäten bietet eine attraktive Möglichkeit zur Vermeidung von lokalen Engpasssituationen im Netz. Um dieses Potenzial zu heben, benötigt es ein System, dass die Energiegewinnung aus dezentralen Anlagen mit möglichem und flexiblem Energieverbrauch kombiniert.

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Komplexe Vertrags- und Abwicklungsprozesse, welche mit dem praktischen Handel von Flexibilitäten einhergehen, sollen mit Hilfe von Smart Contracts automatisiert werden.

Principal Investigator

Dirk Werth

Dr. Dirk Werth

Geschäftsführer und
wissenschaftlicher Direktor

Video zum Projekt FlexChain

Ihr Ansprechpartner

Shari Alt

Shari Alt

Mail: shari.alt@aws-institut.de
Telefon: +49 681 93511 102

Kurz & Bündig

Was?

Das Ziel von FlexChain ist es, ein nutzerfreundliches, dezentral organisiertes IKT- System zu schaffen, das einerseits Prosumer (insbesondere Haushalte, die Strom produzieren und verbrauchen) dazu befähigt und zudem sogar ermutigt, eigene Flexibilitäten für einen netzdienlichen Einsatz zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig handelt es sich um eine mögliche Alternative zur konventionellen Netzverstärkung, um möglichen Engpasssituationen entgegenzuwirken. Insbesondere zur lokalen Stabilisierung von Verteilnetzen im Niederspannungsbereich soll dadurch ein wichtiger Beitrag geleistet werden.

Wie?

Zunächst erfolgt die Konzeptionierung und Implementierung der Handelsprozesse, um kleinteilige Flexibiliäts-Transaktionen zwischen Haushalten und Netzbetreibern abzubilden. Die Transaktionsprozesse werden mittels Smart Contracts dargestellt. Voraussetzung für die Akzeptanz des Systems durch private Haushalte sowie die praktische Nutzbarkeit von Kleinflexibilitäten zur Netzstabilisierung durch den Netzbetreiber, ist die sichere und effiziente Abbildung der Transaktionsprozesse. Die Expertise des August-Wilhelm Scheer Instituts im Bereich Flexibilitätsmanagement soll zur konzeptionellen Beschreibung möglicher Handelsprozesse sowie deren Implementierung in der Blockchain (verkettete Folge von Datenblöcken, die über die Zeit weiter fortgeschrieben und dezentral gespeichert wird) genutzt werden. Außerdem soll zur Optimierung der Netzplanung ein Algorithmus entwickelt werden, der ein optimales Matching von Flexilitäts-Angebot und -Nachfrage ermöglicht.

Ausgangssituation

Infografik Automatisierung

Bis heute wurde elektrische Energie hauptsächlich zentral von einigen großen Erzeugern, wie etwa Kohlekraft- und Atomkraftwerken produziert und über ein Stromnetz bis an Endverbraucher weitergeleitet. Doch der strukturelle Wandel bewirkt weitreichende Veränderungen im Energiesektor. Zum einen wird die Stromproduktion immer dezentraler und entsprechend der Wetterbedingungen fluktuierender. Zum anderen ist der Wandel von wenigen großen Produzenten, die vielen Konsumenten gegenüberstehen hin zu sogenannten Prosumern, welche sowohl Strom konsumieren als auch produzieren, unumgänglich. Aufgrund des Zubaus von Kleinerzeugungsanalagen sowie verstärkter Elektromobilität nimmt die Gefahr von Spannungsbandverletzungen durch lokale Engpässe im Niederspannungsnetz weiter zu.

All dies hat Konsequenzen für die Verteilnetze, die mit einer dezentralen und dynamischeren Stromerzeugung umgehen müssen. Flexibilität steht in diesem Zusammenhang für ein zentrales Instrument, das Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten dynamisch anzupassen. Jedoch wird das Flexibilitätspotential von Haushalten und Kleinstunternehmen bisher nur eingeschränkt genutzt.

Das August-Wilhelm Scheer Institut erarbeitet zwei wesentliche Bestandteile:

Ausgestaltung und Implementierung von Smart Contracts. Das August-Wilhelm Scheer Institut ist verantwortlich für die Konzeptionierung der Handelsprozesse zwischen Haushalten und Netzbetreiber, der Untersuchung und Festlegung der dafür notwendigen Datenbasis und IT-Architektur sowie der Implementierung der Transaktionsprozesse mithilfe von Smart Contracts. Ein dezentrales Blockchain-Netzwerk soll realisiert werden, um Transaktionen fälschungssicher und transparent abzuwickeln. Auf diese Weise wird eine weitgehend vollständige Automatisierung der Transaktionen erreicht, welche eine praktikable sowie wirtschaftlich sinnvolle Nutzung kleiner Flexibilitätspotenzial ermöglicht.

 

Entwicklung eines Matching-Algorithmus. Das Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch soll optimal angepasst werden. Entscheidend dafür ist die Möglichkeit zur effizienten Identifikation eines oder mehrerer passender Flexibilitäts-Angebote für einen prognostizierten Bedarf im Netz. Die Entwicklung eines entsprechenden Matching-Algorithmus soll dies sicherstellen. Dabei müssen relevante Netzparameter, Flexibilitätscharakteristika und Wirtschaftlichkeitsaspekten berücksichtigt werden.

Presseveröffentlichungen

Partner

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FÖRDERHINWEIS

BMWK

Das Projekt FlexChain ist gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
Förderkennzeichen: 03EI6036A
Laufzeit: 01.09.2020 – 29.02.2024