Zellulare Energiesysteme – Was ist das?

Ein zellulares Energiesystem ist ein Organisationsmodell für die Energietechnik, welches aus Energiezellen besteht. Die Energiezelle als kleinster möglicher Baustein besteht aus einer Infrastruktur zur Energiewandlung, Energieverteilung, Energiespeicherung und Einheiten zum Energieverbrauch. Mittels eines Energiemanagementsystems ist eine Koordination der Prozesse innerhalb einer Zelle und mit Nachbarzellen möglich (Bidirektionalität). Der Ausgleich zwischen Energiewandlung und Energieverbrauch wird über unterschiedliche Energieformen organisiert. Im weiteren Sinne können zum zellularen Energiesystem auch wirtschaftliche Prozesse gezählt werden.[1]

Hinsichtlich der Größe einer Energiezelle gibt es keine feste Definition. Betrachtet man ein energetisches System, bei dem Flüsse über die Bilanzgrenzen auftreten können, so ist es sinnvoll, z.B. ein Gebäude als repräsentative kleine Einheit zu betrachten. Auch aus Sicht des Datenschutzes ist dies als praxistauglich einzustufen. Ausgehend von dieser Größe können jedoch auch:

  • Quartiere
  • Industrieareale
  • Stadt- bzw. Stadtteile

als Energiezelle aufgefasst werden.

Der Verbund von mehreren Zellen wird als Energiezellverbund bezeichnet. Typische Anwendungsfälle sind hierbei Quartierslösungen bzw. bezogen auf die elektrische Energietechnik Systeme, die in einem Niederspannungsnetz integriert sind. Als Energiezellsystem wird der Zusammenschluss verschiedener Energiezellverbünde bezeichnet. Kennzeichnend hierfür sind höhere Systemebenen, wie sie z.B. im Mittelspannungsnetz sowie im Mitteldruckbereich anzutreffen sind. Mit Bezug auf die thermische Energietechnik können hierfür große Fernwärmenetze (Primärsysteme) adressiert werden. Tab. 1.1 dokumentiert die unterschiedlichen Netze zu den Bereichen ”Energiezelle”,
”Energiezellverbund” sowie ”Energiezellsystem”.

Energiezellenverbund [1]

Energiezelle, Energiezellverbund und Energiezellsystem [1]

[1]:J.Seifert/P.Schegner: Zellulare Energiesysteme, Grundlagen, Teilsysteme, Märkte, regulatorische Rahmenbedingungen, Praxisbeispiele; VDE Verlag; ISBN: 978-3-8007-5557-8 Link