„SURF“ entwickelt eine marktbasierte Plattform zur proaktiven Steuerung dezentraler Energieanlagen, um Netzüberlastungen zu vermeiden und Haushalte als aktive Prosumer einzubinden.

Das Projekt „SURF“ entwickelt eine marktbasierte Flexibilitätsplattform zur intelligenten Steuerung dezentraler Energieverbraucher und -erzeuger, um Netzüberlastungen frühzeitig zu vermeiden. Mit dem steigenden Anteil erneuerbarer Energien wächst die Herausforderung, Verbrauch und Erzeugung optimal aufeinander abzustimmen. Die Plattform verbindet Prosumer, Netzbetreiber und Energiemärkte, um durch den Handel von Flexibilitäten eine dynamische Balance zwischen Energiebedarf und -angebot herzustellen. KI-gestützte Prognosen ermöglichen dabei eine präzise Vorhersage lokaler Flexibilitätsbedarfe im Stromnetz und stimmen diese mit den verfügbaren Flexibilitätsoptionen der Prosumer ab. Feldtests in Saarbrücken und Saarlouis erproben die technische Umsetzung sowie die Akzeptanz bei Nutzenden. Datenschutz und Cybersicherheit werden dabei von Beginn an berücksichtigt. Ziel ist es, Netzausbaukosten zu reduzieren und Haushalte aktiv in die Energiewende einzubinden.

Im Rahmen des Vorhabens SURF entwickelt das August-Wilhelm Scheer Institut verschiedene Smart Services, die den Netzbetreibenden sowie die Haushalte für den Flexibilitätshandel befähigen. Das Institut ist hierzu in allen Arbeitspakten (AP) bis auf das AP4 beteiligt. In AP2 entwickelt das August-Wilhelm Scheer Institut die Smart Services zur Unterstützung der Netzbetreiber. Dazu werden u.a. die lokal benötigten Flexibilitätsbedarfe mittels KI-gestützten Algorithmen konzipiert, mit netz- und marktdienlichen Preisen ergänzt, und in die Plattform integriert. In AP3 erfolgt durch das Institut u.a die Entwicklung von einem prädiktiven Flexibilitätsband, welches die Haushalte zur Teilnahme an der Flexibilitätsplattform befähigt. Um die Akzeptanz der Plattform bei allen Stakeholdern zu erhöhen, werden ergänzend in AP2 und AP5 Untersuchungen zur Erklärbarkeit der KI-Anwendungen durchgeführt und für den Benutzer sichtbar umgesetzt. AP2 fokussiert hierbei auf die Nutzergruppe der Netzbetreiber und AP5 auf die Nutzergruppe der Haushalte. In AP6 „Privacy & Security“ verfolgt das Institut das Ziel eine Anomaliedetektion auf Basis von KI-Algorithmen zur Erkennung von Angriffen und Fehlverhalten zu implementieren. Zur Erprobung und Validierung der entwickelten Lösungen ist das August-Wilhelm Scheer Institut in den APs 7 und 8 involviert.

Die Energiewende erfordert eine sichere Stromversorgung trotz steigenden Bedarfs und schwankender Erzeugung aus Wind und Photovoltaik. Besonders lokale Verteilnetze stehen vor großen Herausforderungen durch veränderte Lastflüsse. Um Netzengpässe zu vermeiden, müssen steuerbare Verbrauchseinrichtungen (SteuVE) wie Wärmepumpen und Wallboxen netzdienlich genutzt werden. Dies setzt technische Lösungen sowie die Akzeptanz der Anlagenbetreiber voraus. § 14a EnWG erlaubt seit 2024 eine kurzfristige Drosselung von SteuVE, doch dies ist nur eine reaktive Maßnahme. Eine marktgetriebene Steuerung könnte langfristig Netzüberlastungen vermeiden, den Netzausbau begrenzen und die reaktiven Maßnahmen durch proaktiven Handel umgehen.