Entscheidungsunterstützung zur optimierten Bereitstellung und Nutzung von Flexibilitäten in Energiegemeinschaften

Projektziele

Das F&E-Projekt OptiFlex verfolgt das Ziel, den Verbrauch erneuerbarer Energie in Energie-Gemeinschaften (EGs) zeitlich so zu steuern, dass dieser möglichst mit der aktuellen Verfügbarkeit – insbesondere aus lokaler Erzeugung – übereinstimmt. Damit soll der Eigenverbrauchsanteil innerhalb der EGs erhöht und die Nutzung fossiler Energieträger reduziert werden. Der Fokus liegt auf einem partizipativen Ansatz, bei dem technische Optimierungen im Energiemanagement (Demand Side Management) als Entscheidungsunterstützung dienen, während die tatsächlichen Anpassungen – etwa bei Zeitfenstern für Warmwasserbereitung oder anderen flexiblen Verbrauchern – gemeinsam mit den Nutzer*innen abgestimmt werden. So werden sowohl technische Effizienz als auch soziale Akzeptanz sichergestellt.

Innovation und Systemintegration

Die Innovation des Projekts besteht in der erstmaligen Kombination eines partizipativen Ansatzes zur Identifikation von Flexibilitäten mit einer datenbasierten, technischen Analyse. Durch den Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens werden in den Verbrauchsdaten der EGs Muster erkannt, die auf potenziell flexible Verbraucher hinweisen. Diese „gelernten“ Flexibilitäten werden anschließend mit den Bewohnerinnen oder Nutzerinnen diskutiert, konkretisiert und validiert. Auf dieser Grundlage werden optimierte Lastprofile erstellt, die sich möglichst gut an die verfügbare erneuerbare Energie anpassen. Je nach Automatisierungsgrad der EG reicht die Umsetzung von manuellen Anpassungsvorschlägen über teilautomatisierte Fahrpläne bis hin zu vollständig dynamischen Steuerungsalgorithmen, die in Echtzeit auf Produktions- und Lastschwankungen reagieren. Wetterprognosen und Produktionsvorhersagen (z. B. Nowcasting) werden in die Optimierung integriert, um vorausschauend agieren zu können.

Ergebnisse und Nutzen

Als Kernergebnis entstehen praxiserprobte Entscheidungsunterstützungssysteme für Energie-Gemeinschaften, die technische Optimierungsverfahren mit partizipativer Einbindung der Nutzer*innen verbinden. Diese Systeme erhöhen den Eigenverbrauchsanteil erneuerbarer Energien in EGs, steigern die Effizienz im Energiemanagement und sichern gleichzeitig die Akzeptanz durch die Mitglieder der Gemeinschaft. Die prototypische Umsetzung in interessierten, bereits bestehenden EGs liefert belastbare Erkenntnisse für eine spätere breite Anwendung. Langfristig trägt das Projekt zur Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Energieträgern, zur Stabilisierung der lokalen Netze sowie zur Erreichung nationaler Klima- und Energieziele bei.