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Nils Löhndorf

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Nils Löhndorf

Researcher of the Month

Effi­zi­en­tere Spei­cher­be­wirt­schaf­tung macht erneu­er­bare Ener­gien güns­tiger

Die Strom­er­zeu­gung hängt durch den Zuwachs an erneu­er­baren Ener­gien zuneh­mend vom Wetter ab. Insbe­son­dere Spei­cher­kraft­werke können von diesem Zuwachs profi­tieren, indem sie Strom spei­chern, wenn er günstig ist, und verkaufen, wenn das Angebot zurück­geht und der Preis steigt. Je besser Angebot und Nach­frage aufein­ander abge­stimmt werden, desto geringer der Strom­preis. Die meist unsi­chere Wetter­lage stellt Spei­cher­be­treiber jedoch vor das Dilemma, den opti­malen Zeit­punkt zu verpassen. WU-Wis­sen­schaftler Nils Löhn­dorf entwi­ckelte in jahre­langer Arbeit ein Szena­ri­en­mo­dell, das diesem Problem entge­gen­tritt. Erst­mals ist es Ener­gie­un­ter­nehmen damit möglich, komplexe Spei­cher­sys­teme optimal zu bewirt­schaften, wenn Preise und Ener­gie­an­gebot unsi­cher sind. Bei Öster­reichs Ener­gie­er­zeu­gern ist Löhn­dorfs Forschung längst nicht mehr unent­deckt.

Bis 2020 möchte die Euro­päi­sche Union zwanzig Prozent ihres Brut­to­end­ener­gie­ver­brauchs aus erneu­er­baren Ener­gie­quellen decken. In Öster­reich wird schon seit Jahr­zehnten Strom aus Wasser­kraft produ­ziert. Anders als Strom aus Sonne und Wind lässt sich die Energie des Wassers in Stau­seen spei­chern. Das schwan­kende Strom­an­gebot aus erneu­er­baren Ener­gien stellt insbe­son­dere Öster­reichs Spei­cher­be­treiber vor große Heraus­for­de­rungen. Heute wird Strom an Strom­börsen in ganz Europa gehan­delt. Ist etwa das Angebot an Wind­strom groß, fällt der Preis an der Strom­börse, ist das Angebot niedrig, steigt der Preis. Spei­cher­be­treiber versu­chen davon zu profi­tieren, indem sie güns­tigen Strom verbrau­chen, um ihre Spei­cher zu füllen und sie wieder entleeren, wenn der Preis am höchsten ist. Die Stau­seen in Öster­reich werden dadurch zu Batte­rien für erneu­er­bare Ener­gien aus ganz Europa. „Um Strom zum rich­tigen Zeit­punkt zu kaufen und ihn wieder zu verkaufen, verlassen sich Strom­er­zeuger auf Prognosen. Liegen diese Prognosen daneben, kann es sein, dass sie Verlust machen“, erklärt WU-As­sis­tenz­pro­fessor Nils Löhn­dorf vom Institut für Produk­ti­ons­ma­nage­ment. Er setzte sich zum Ziel, dieses Problem zu lösen. In jahre­langer Arbeit entwi­ckelte er ein Entschei­dungs­mo­dell, das statt auf Prognosen auf Szena­rien setzt. Dieses Modell ermög­l­icht es Strom­er­zeu­gern nun, bessere Entschei­dungen beim Handel mit Energie zu treffen.

Effi­zi­enter = güns­tiger

Das von Löhn­dorf entwi­ckelte Entschei­dungs­mo­dell ermög­l­icht es, mitein­ander vernetzte Stau­seen, natür­liche Zuflüsse, schwan­kende Preise sowie viele weitere Faktoren in den Entschei­dungs­pro­zess mitein­zu­be­ziehen. „Die Schwie­rig­keit ist es, für alle mögl­i­chen Szena­rien eine opti­male Entschei­dung zu finden, da die Anzahl der Szena­rien astro­no­misch groß wird, je weiter man in die Zukunft plant. Das von mir entwi­ckelte Verfahren redu­ziert die Problem­größe durch geschicktes Rekom­bi­nieren der Szena­rien und berechnet anschlie­ßend die opti­male Lösung “, so der Wissen­schaftler. Das Verfahren ist inzwi­schen Bestand­teil der Opti­mie­rungs­soft­ware QUASAR, die ermit­telt, wann und wieviel Strom Ener­gie­er­zeuger an der Börse handeln müssen, um ihre Spei­cher­seen optimal zu bewirt­schaften. In Öster­reich greifen bereits einige Ener­gie­er­zeuger auf die Forschungs­ar­beit von Nils Löhn­dorf zurück, doch auch andere Länder mit viel Spei­cher­ka­pa­zität, wie etwa die Schweiz, Norwegen oder Kanada könnten von den Ergeb­nissen der Soft­ware profi­tieren. „Ener­gie­spei­cher sind teuer. Je besser wir sie bewirt­schaften, desto geringer werden die Kosten für Strom aus Sonne, Wind und Wasser, “ so Löhn­dorf. „Man kann bei beste­henden Spei­cher­sys­temen realis­ti­scher Weise von Effi­zi­enz­ge­winnen zwischen fünf und zehn Prozent ausgehen, bei schnellen Spei­chern wie zum Beispiel Batte­rien auch von mehr.“ Von einer besseren Bewirt­schaf­tung profi­tieren am Ende aber auch die Konsu­men­tInnen, da sinkende Kosten lang­fristig zu gerin­geren Strom­preisen führen.

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