Um die energiepolitischen Ziele der Bundesregierung zu erreichen und die Energiewende realisieren zu können, müssen Veränderungen im Energiesystem geschehen. Die immer weiter steigende Anzahl der regenerativen Energien soll bestmöglich in die Netze integriert werden. Dazu ist es unerlässlich alle vier Energiesektoren (Strom, Gas, Wärme, Mobilität) zu betrachten. Durch die Nutzung von Sektorenkopplungstechnologien, wie zum Beispiel Power-to-Gas, Power-to-Heat und Elektromobilität, sollen weitere Flexibilitäten im elektrischen Netz geschaffen werden, um eine bessere Einbindung der regenerativen Energien zu gewährleisten.

Im Rahmen des Projektes Electric City Neuss sollen im Neusser Stadtgebiet energetische Quartiere der Zukunft entstehen. Für die Quartiere sollen Konzepte erstellt und realisiert werden, in welchen durch den Einsatz von lokalen Flexibilitäten und sektorenübergreifenden Systemlösungen ein stärkerer Ausbau von regenerativen Energien in den Quartieren netzdienlich, wirtschaftlich und ökologisch vorangetrieben werden kann. Neben den bereits bestehenden Flexibilitäten sollen auch zusätzliche Flexibilitäten, u.a. in Form von Power-to-Gas-Anlagen, aufgebaut werden. Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, eine intelligente und netzdienliche Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge aufzubauen, um einer steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen im Neusser Stadtgebiet gerecht zu werden.

Um das sektorenübergreifende Gesamtsystem optimal steuern zu können, wird in der zweiten Projekthälfte ein Regelungskonzept entwickelt, umgesetzt und validiert. Dazu wird im ersten Schritt parallel zur Entwicklung des Reglers ein intelligentes Stromnetz im Quartier installiert. Die Reglerentwicklung selbst durchläuft die Phasen der theoretischen Entwicklung und Simulation, Programmierung und der Testphase im Labor. Abschließend findet die Validierung des entworfenen Sektorenreglers in den Energienetzen der Quartiere durch einen breit angelegten Feldtest statt.

Zur Berücksichtigung der Belange und Wünsche der Anwohner in den Quartieren sollen die Bürger eng in den Konzeptentwicklungsprozess eingebunden werden. Dabei können die Anwohner beispielsweise Einfluss auf die Standorte neuer Ladesäulen nehmen.

Das umgesetzte sektorenübergreifende Konzept trägt zur Verbesserung der Lebensqualität innerhalb der Quartiere bei. Dabei steht die Reduktion von CO2-, NOx- und Lärmemissionen in den Quartieren im Mittelpunkt, um das Leben im Quartier gesünder und lebenswerter zu machen.

In Anlehnung an Becker, M.; Müller, T.; Forchheim, M. H.; Cano-Tirado, D.; Zdrallek, M.:
Konzepte zur Integration von Flexibilitäten in Wohn- und Nichtwohngebäuden in ein dynamisches Lastmanagement
e & i Elektrotechnik und Informationstechnik, (2021)

Der Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik der Bergischen Universität Wuppertal wird im Rahmen des Projekts mit ca. 650.000 € aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 "Investitionen in Wachstum und Beschäftigung" und durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.