Strommast im Sonnenuntergang

So lohnt sich ein virtuelles Kraftwerk für dich und den Planeten

Ein virtuelles Kraftwerk (VPP = virtual power plant) schließt viele kleine Anlagen zusammen, die Strom erzeugen bzw. verbrauchen – darunter auch private Solaranlagen und Batteriespeicher. Digital vernetzt können virtuelle Kraftwerke flexibel Strom bereitstellen – oder in Zeiten von Überangebot auch abnehmen – und so das Stromnetz stabilisieren. Ein großer Schritt für die Energiewende!

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Virtuelles Kraftwerk

Das Wesentliche in Kürze

  • Was ist ein virtuelles Kraftwerk? In Deutschland gibt es zahlreiche PV-Anlagen, Windräder und weitere Erzeuger erneuerbarer Energie. Daneben sind immer mehr Batteriespeicher im Umlauf, die Strom aufnehmen können. Eine intelligente, digitale Steuerung vernetzt all diese dezentralen Anlagen zu einem großen virtuellen Kraftwerk. 

  • Was können virtuelle Kraftwerke leisten? Genau wie Kohle- oder Atomkraftwerke können virtuelle Kraftwerke Strom bereitstellen – und zwar deutlich flexibler und schneller als die traditionellen Kraftwerke. Außerdem ist es dank der digitalen Vernetzung möglich, Stromflüsse effizient in unterschiedlichste Richtungen zu steuern – dahin, wo sie gerade gebraucht werden. So helfen VPPs, Schwankungen im Stromnetz in kürzester Zeit auszugleichen.

  • Finanzielle Vorteile: Sauberer Strom aus beispielsweise Wind und Sonne ist günstig für die Abnehmer. Die Produktion ist allerdings ein wenig unvorhersehbar, das Stromnetz muss also mit Schwankungen umgehen können. Virtuelle Kraftwerke helfen dabei, und die Betreiber der beteiligten Anlagen erhalten für diese Netzdienstleistung eine Vergütung.

  • Virtuelle Kraftwerke für Privatkunden: Privatpersonen können auf sich allein gestellt wenig bewegen und auch nur bedingt am Strommarkt teilnehmen. Anders ist das als Teil eines virtuellen Kraftwerks: Ein Stromspeicher (in Kombination mit einem smarten Energiemanagementsystem und einem dynamischen Stromtarif) reicht bereits, um von deutlich reduzierten Strompreisen zu profitieren – noch günstiger wird’s mit einer eigenen PV-Anlage.

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Bekannt aus

Ein virtuelles Kraftwerk – der Bienenschwarm der Energiewende

Noch haben herkömmliche Kraftwerke, etwa Atom-, Gas- oder Kohlekraftwerke, einen beachtlichen Anteil an unserer Energieversorgung: Sie produzieren große Mengen an Strom, der dann über das Stromnetz zu den Verbrauchern transportiert wird, also geradlinig und nur in eine Richtung. Virtuelle Kraftwerke sind anders aufgebaut, nämlich dezentral: Anstatt eines einzelnen großen Kraftwerks gibt es Tausende von großen und kleinen Anlagen, die über ganz Deutschland (und in der Verlängerung auch Europa) verteilt und digital vernetzt sind. Deshalb werden virtuelle Kraftwerke auch manchmal als ein „Schwarm dezentraler Stromerzeuger“ bezeichnet. Die Stromflüsse zwischen sämtlichen Komponenten sind flexibel und in verschiedenste Richtungen steuerbar.

Du kannst dir ein virtuelles Kraftwerk auch wie einen Bienenschwarm vorstellen: Tausende einzelne Bienen schwirren umher und erledigen ihre jeweilige Hauptaufgabe, aber auf ein zentrales Kommando hin können sie alle in dieselbe Richtung fliegen. Der Schwarm wird zu einer erstaunlich präzise gesteuerten Wolke. Mit dem virtuellen Kraftwerk ist es genauso: Auch wenn die einzelnen Anlagen dezentral verteilt sind, können sie doch mithilfe einer übergreifenden Steuerung gemeinsam sehr viel Strom erzeugen, bereitstellen oder auch abnehmen. 

Gut zu wissen: Abkürzung VPP

Statt „virtuelles Kraftwerk“ kannst du auch die Abkürzung VPP verwenden. VPP steht für den englischen Begriff „virtual power plant“ – die exakte Übersetzung für „virtuelles Kraftwerk“.

So unterstützen virtuelle Kraftwerke die Energiewende

Virtuelle Kraftwerke arbeiten zum großen Teil mit erneuerbaren Energien: Wind-, Wasser- und Solarenergie, aber auch andere Formen wie beispielsweise Biogas kommen hier zusammen, um die Stromversorgung zu unterstützen und das Stromnetz zu stabilisieren. Das können riesige Windkraft- oder Freiflächenanlagen sein, aber auch die vergleichsweise kleine Photovoltaik-Anlage auf deinem Hausdach. 

Was können virtuelle Kraftwerke leisten?

Virtuelle Kraftwerke dienen dem Stromnetz, denn sie können Schwankungen ausgleichen und Regelenergie bereitstellen. Warum ist das sinnvoll? Für die Erklärung müssen wir kurz einen Blick darauf werfen, wie das Stromnetz funktioniert.

Erneuerbare Energien und Schwankungen im Stromnetz

Die Stromversorgung in Deutschland ist sehr sicher, aber auch sensibel: Das Stromnetz kann – von kleinen Toleranzen abgesehen – immer nur so viel Strom aufnehmen, wie auch gleichzeitig abgenommen wird. Die Netzbetreiber müssen daher die Stromerzeugung und -nutzung sehr vorausschauend planen. 

Gut zu wissen: stabile Netzfrequenz für ein stabiles Stromnetz

Die Netzfrequenz, gemessen in Hertz, ist eine wichtige Kennzahl für die Stabilität des Stromnetzes. Sie gibt an, wie oft der Strom pro Sekunde seine Fließrichtung wechselt. Das gesamte europäische Stromnetz wird mit einer Frequenz von 50 Hertz betrieben. Sie muss absolut konstant bleiben, da schon kleine Abweichungen Probleme verursachen können. Darum ist es so wichtig, dass Maßnahmen zur Stabilisierung des Stromnetzes getroffen werden.

Strom aus erneuerbaren Energien ist nicht nur umweltfreundlich, sondern auch um ein Vielfaches günstiger als Strom aus fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Gas – er bietet also viele Vorteile. Allerdings können wir nicht lange im Voraus vorhersehen, wann die Sonne scheinen oder der Wind wehen wird. Es kommt zu Schwankungen in der Stromerzeugung. Damit das Stromnetz nicht aus dem Gleichgewicht gerät, wenden die Netzbetreiber (traditionell) verschiedene Maßnahmen an:

  • Sie haben Vereinbarungen mit den Betreibern großer Kraftwerke und können diese bei Bedarf bitten, mehr Leistung bereitzustellen.

  • Große industrielle Abnehmer können ihren Stromverbrauch mitunter in Zeiten verschieben, in denen ein Stromüberschuss zu erwarten ist.

  • Die Netzbetreiber halten Reserven bereit, um jederzeit reagieren zu können. Die Bereitstellung dieser Reserven wird als „Regelleistung“ bezeichnet. 

Ein weiterer wichtiger Begriff ist in diesem Zusammenhang Flexibilität, und hier kommen wieder unsere virtuellen Kraftwerke ins Spiel: VPPs können hervorragend dazu beitragen, Schwankungen auszugleichen, da sie – im Gegensatz zu großen zentralen Kraftwerken – viel flexibler sind. Sie können innerhalb von Sekunden auf Signale des Strommarkts reagieren: Es ist sehr viel leichter, Solaranlagen oder Stromspeicher zuzuschalten, als ein großes Kohlekraftwerk herauf- oder herunterzuregeln.

Das zentrale Leitsystem reagiert wie ein einzelnes Großkraftwerk auf Netzzustände und Abrufbefehle für Regelenergie. Aufgrund ihrer dezentralen Struktur können virtuelle Kraftwerke zudem lokale Lastschwankungen genau dort ausgleichen, wo sie auftreten. Diese Flexibilität entlastet das Stromnetz. 

Smarte Steuerung macht’s möglich

Tausende einzelne Anlagen zu vernetzen, braucht ordentlich Daten-Power. Zwischen den Anlagen, den Strommärkten und den Netzbetreibern herrscht ein ständiger digitaler Datenaustausch. Am Intraday-Strommarkt ändern sich die Strompreise im 15-Minuten-Takt – je nach Angebot und Nachfrage. Das sind genau die Schwankungen, die wir oben erwähnt haben. Diese und viele weitere Daten sind der Puls der virtuellen Kraftwerke. Oder, um beim Bienenschwarm zu bleiben: die Duftstoffe, die allen Bienen sagen, welches Verhalten gerade angesagt ist. 

Die technologische Grundlage für virtuelle Kraftwerke bildet das sogenannte Smart Grid (das intelligente Stromnetz der Zukunft). Es vernetzt die Akteure des Energiesystems digital miteinander, um die Erzeugung, Verteilung und den Verbrauch von Strom in Echtzeit zu überwachen und zu steuern.

Teilnahme am Strommarkt

Wenn wir darüber sprechen, was virtuelle Kraftwerke leisten können, dürfen wir den finanziellen Aspekt nicht vergessen: Strom ist ein Wirtschaftsgut, das genau wie andere Ressourcen gehandelt – also gekauft und verkauft – wird. Das Stichwort heißt Direktvermarktung: Für den Strom gibt es jetzt keine pauschale Vergütung mehr, sondern er wird gezielt am Strommarkt ge- und verkauft – etwa über die Strombörse. Das ist auch für Privatpersonen wie dich möglich, und wir erklären die Vorteile gleich genauer.

Und was bedeutet das alles jetzt für dich?

Das virtuelle Kraftwerk reagiert in Echtzeit auf die Anforderungen des Stromnetzes. Das bedeutet:

  • Es kann Strom abnehmen, wenn viel vorhanden ist. Dadurch müssen Anlagen mit erneuerbaren Energien nicht unnötig abgeregelt werden – und dieser Strom ist außerdem sehr günstig.

  • Wenn wenig Strom bereitsteht, versorgt das virtuelle Kraftwerk die angeschlossenen Verbraucher – zum Beispiel auch Privathaushalte – mit dem günstigen zuvor gespeicherten Strom

  • Für diese Netzdienstleistungen zahlen die Netzbetreiber außerdem noch eine Vergütung. Dadurch kann das virtuelle Kraftwerk weiter ausgebaut werden – und du als Teil davon wirst, je nach Anbieter, eventuell sogar an der Vergütung beteiligt. 

  • In jedem Fall profitierst du von besonders niedrigen Strompreisen. Sie liegen weit unter den üblichen festen Preisen für Strom. 

Virtuelle Kraftwerke dienen also dem Stromnetz und den Verbrauchenden. Gleichzeitig bedeutet das:

  • Wir müssen weniger teure Kraftwerke auf Basis fossiler Brennstoffe zubauen. Dadurch sparen wir nicht nur Geld, sondern schonen auch das Klima. 

  • Unser Stromnetz kann dank der großen Flexibilität mehr Strom aus erneuerbaren Energien aufnehmen – das treibt die Energiewende voran.

  • Die Energieversorgung wird unabhängiger und flexibler – was auch im Hinblick auf Krisensituationen wie die jüngste Gaskrise von Bedeutung ist.

Gut zu wissen: Wer kann Teil eines virtuellen Kraftwerks werden? 

Es gibt große industrielle Erzeuger und Verbraucher, die sich an ein VPP anschließen. Daneben können aber auch unterschiedlichste dezentrale Stromerzeugungsanlagen wie Solaranlagen, Windkraftanlagen, Blockheizkraftwerke und Biogasanlagen sowie Stromspeicher, Wärmepumpen oder E-Auto-Ladestationen als Verbraucher teilnehmen.

Sobald du selbst eine Photovoltaik-Anlage, eine Wärmepumpe, eine Wallbox oder einen Stromspeicher betreibst und dafür eine Steuerbox hast, kannst du dich einem virtuellen Kraftwerk anschließen.

Virtuelles Kraftwerk

So wirst du Teil eines virtuellen Kraftwerks

Solaranlage, Stromspeicher, Wallbox oder Wärmepumpe: Bei 1KOMMA5° statten wir dich mit der Anlage aus, die deine Stromkosten am meisten reduziert. Gleichzeitig wirst du Teil unseres großen virtuellen Kraftwerks für Privatkunden – mit all den finanziellen Vorteilen.

Wie funktionieren virtuelle Kraftwerke genau?

Es gibt verschiedene Herangehensweisen, wenn es um die Stromversorgung mit virtuellen Kraftwerken geht. Die bisher gängige Herangehensweise sieht so aus:

  • Betreiber von virtuellen Kraftwerken fassen eine große Anzahl von Haushalten (und anderen Anlagen) zu einem Pool zusammen.

  • Per Direktvermarktung bieten sie die daraus entstehende Flexibilität auf Netzebene an.

  • Dadurch entlasten sie das Stromnetz bei Schwankungen und tragen zur Stromversorgung bei.

Das Problem an dieser Herangehensweise: Endverbrauchende – wie du – bleiben dabei außen vor. Das virtuelle Kraftwerk reagiert zwar auf Marktsignale, doch davon profitieren nur Netzbetreiber und Anbieter. Es kann beispielsweise passieren, dass bei einem Stromüberschuss im Netz alle Batterien im VPP geladen werden – auch wenn das für die Endverbrauchenden zu diesem Zeitpunkt gar nicht sinnvoll ist.

Das alternative virtuelle Kraftwerk der Zukunft

Bei 1KOMMA5° vernetzen wir Tausende Energiesysteme zu einer dezentralen Gigabatterie – mit dem Fokus auf der Haushaltsebene. Wir optimieren deine Stromflüsse direkt bei dir zu Hause, bevor der Strom auf die Netzebene geht. Dadurch erreichen wir eine so große Flexibilität, dass der umständlichere Einsatz von Regelenergie im Stromnetz viel seltener notwendig wird. 

Das funktioniert so:

  • Du betreibst bei dir zu Hause eine Anlage zur Stromerzeugung oder zum Stromverbrauch: PV-Anlage, Wärmepumpe, Klimaanlage, Stromspeicher und/oder Wallbox.

  • Wir vernetzen mittels einer intelligenten Steuerung deine Geräte miteinander – und gleichzeitig mit dem großen virtuellen Kraftwerk, von dem du Teil wirst. Diese Steuerung heißt bei uns Heartbeat AI.

  • Außerdem hast du mit einem dynamischen Stromtarif namens Dynamic Pulse direkten Zugang zur Strombörse und den dortigen, teils sehr niedrigen und mitunter sogar negativen Strompreisen.

  • Kommt es zu Stromspitzen – also einem Stromüberschuss – am Markt, reagiert Heartbeat AI sofort: Das System bezieht für dich günstigen Netzstrom, sofern du ihn gerade brauchst, oder speichert ihn.

  • Wenn die Strompreise an der Strombörse hoch sind, nutzt du günstigen Strom aus deiner PV-Anlage oder aus deinem geladenen Speicher. 

Heartbeat AI reagiert nicht nur in Echtzeit auf Marktsignale, sondern lernt auch dein Nutzungsverhalten kennen und kennt die Wetterprognose. Das Ergebnis: Du hast immer den saubersten und günstigsten Strom. 

Kurz gesagt: Wir optimieren zuerst für dich – und dann im zweiten Schritt für das Stromnetz, das ohnehin schon von der Optimierung auf Haushaltsebene profitiert. Für dich bedeutet das super günstigen Strom schon ab 7 Cent pro Kilowattstunde.

Das 1KOMMA5° VPP in Zahlen

Das virtuelle Kraftwerk von 1KOMMA5° bündelt so viel Leistung wie ein mittleres Kohle- oder Gaskraftwerk – aber ohne Emissionen:

  • 4 Länder

  • 500 Megawatt Leistung

  • 50.000 vernetzte Energiesysteme

  • über 36 Millionen Euro Ersparnis in Stromkosten

  • 24.000 Tonnen CO2 eingespart

Pro Tag trifft unsere intelligente Steuerung 4,8 Millionen Optimierungsentscheidungen – für dich, dein Konto, das Stromnetz und den Planeten.

Uns geht es dabei nicht nur um finanzielle Vorteile, sondern auch um eine echte Demokratisierung und Liberalisierung des Strommarkts. Das bedeutet eine aktive Teilnahme für alle – nicht nur für große industrielle Betreiber. 

Fazit

Virtuelle Kraftwerke sind die Zukunft

Fossile Brennstoffe gehen zur Neige, der Klimawandel ist in vollem Gange und die Gaskrise hat gezeigt, wie gefährlich politische Abhängigkeiten sind. Die Lösung unserer Energieprobleme liegt in einem europäischen – und globalen – Energiemarkt, der auf erneuerbaren Energien basiert und mit moderner Technologie sauberen und günstigen Strom für alle ermöglicht. 

Virtuelle Kraftwerke bieten schon jetzt die Basis für den Strommarkt der Zukunft. Digitale Vernetzung, smarte Steuerung und nachhaltige Energiequellen machen die Stromversorgung sicher, unabhängig und nachhaltig. Die Energiewende kommt – und du kannst schon jetzt Teil davon sein.