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Tausende Bauern bilden ein Kraftwerk

Rund 9000 dezentrale Stromerzeugungsanlagen aus erneuerbaren Energien werden über das Start-up „Next Kraftwerke“ miteinander vernetzt. Gemeinsam gesteuert, treten sie wie ein großer Player, also wie ein großes Kraftwerk, am Markt auf. (Grafik: Claudia Reimann)

Das Start-up „Next Kraftwerke“ vernetzt rund 9000 Biogas-, Wind- und Solaranlagen zu einem großen virtuellen Kraftwerk. Gemeinsam erzeugen sie eine Leistung von mehr als 7700 Megawatt – so viel Strom, wie mehrere Atomkraftwerke zusammen.

Hendrik Sämisch und Jochen Schwill, Gründer von Next Kraftwerke

Die Energiewende ist beschlossene Sache – Die Probleme, die damit einhergehen, sind noch nicht alle vom Tisch. Geplant ist der Ausstieg aus der Atomindustrie für 2022. Der Strom, der heute noch aus deutschen Kernkraftwerken in das Stromnetz fließt, soll durch Strom aus erneuerbaren Energien ersetzt werden. Das Einspeisen des Naturstroms aus Wind-, Wasser- und Sonnenenergie in das Netz läuft jedoch bisher nicht reibungslos. Der gängigste Kritikpunkt ist die Gefahr von Schwankungen im Stromnetz aufgrund von Wettereinflüssen. Während sich ein Atomkraftwerk je nach Bedarf herauf- oder herunterfahren lässt, sind Wind und Sonne entweder da oder nicht.

Wir haben davon profitiert, dass sich die Welt in Richtung Erneuerbaren Energien bewegt.

Hendrik Sämisch, Geschäftsführer Next Kraftwerke

Zwar können Hendrik Sämisch und Jochen Schwill weder Sonne, noch Wind beeinflussen. Die Gründer aus Köln haben aber trotzdem eine Lösung für das Problem mit dem Wetter gefunden: Ihr Start-up „Next Kraftwerke“ vernetzt rund 9000 dezentrale Stromerzeugungsanlagen aus erneuerbaren Energien miteinander. Gemeinsam gesteuert, treten sie wie ein großer Player, also wie ein großes Kraftwerk, am Markt auf. Obwohl das „virtuelle Kraftwerk“ einzig aus Naturquellen gespeist wird, ist es in der Lage, schnell und effizient auf den Strommarkt zu reagieren. Ziel des Zusammenschlusses ist nicht nur die gemeinsame Stromvermarktung, sondern auch die Übernahme von Netzverantwortung.

Strom aus Landwirtschaft

Größtenteils handelt es sich bei den Stromerzeugern in diesem virtuellen Kraftwerk um Landwirte. Nach den Windparks an der deutschen Küste beherbergen landwirtschaftliche Betriebe die meisten Windkraftanlagen, ein Großteil der Photovoltaikanlagen liegt auf landwirtschaftlichen Dächern und schon jetzt erzeugen die Biogasanlagen hierzulande ein Drittel des Stroms aus erneuerbaren Energien.

Genau diese Biogasanlagen spielen eine entscheidende Rolle im dezentralen Netzwerk des Start-ups: „Sie sind die am besten steuerbare Größe im Kreis der erneuerbaren Energien“, erklärt Hendrik Sämisch. „Mit dieser Art von Bioenergie lassen sich Schwankungen im Stromnetz ausgleichen. Besonders dann, wenn Sonne und Wind mal schwächer oder stärker sind“, so der Gründer.

Während es bei einem Windrad nur „an“ oder „aus“ gibt, lässt sich eine Biogasanlage stufenweise herauf- und herunterfahren. Kurzfristig kann sie sogar speichern. „Dann, wenn die Biogasanlage drei bis vier Stunden ihren Gasspeicher füllt, kann das Windrad weiterlaufen, obwohl gerade ‚zu viel‘ Strom im Stromnetz vorhanden ist“, so Hendrik Sämisch. Zuviel Strom? Wie kann das ein Problem sein?

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Das Start-up „Next Kraftwerke“ vernetzt rund 9000 Biogas-, Wind- und Solaranlagen zu einem großen virtuellen Kraftwerk. Gemeinsam erzeugen sie eine Leistung von mehr als 7700 Megawatt – so viel Strom, wie mehrere Atomkraftwerke zusammen.

Hendrik Sämisch und Jochen Schwill, Gründer von Next Kraftwerke

Die Energiewende ist beschlossene Sache – Die Probleme, die damit einhergehen, sind noch nicht alle vom Tisch. Geplant ist der Ausstieg aus der Atomindustrie für 2022. Der Strom, der heute noch aus deutschen Kernkraftwerken in das Stromnetz fließt, soll durch Strom aus erneuerbaren Energien ersetzt werden. Das Einspeisen des Naturstroms aus Wind-, Wasser- und Sonnenenergie in das Netz läuft jedoch bisher nicht reibungslos. Der gängigste Kritikpunkt ist die Gefahr von Schwankungen im Stromnetz aufgrund von Wettereinflüssen. Während sich ein Atomkraftwerk je nach Bedarf herauf- oder herunterfahren lässt, sind Wind und Sonne entweder da oder nicht.

Wir haben davon profitiert, dass sich die Welt in Richtung Erneuerbaren Energien bewegt.

Hendrik Sämisch, Geschäftsführer Next Kraftwerke

Zwar können Hendrik Sämisch und Jochen Schwill weder Sonne, noch Wind beeinflussen. Die Gründer aus Köln haben aber trotzdem eine Lösung für das Problem mit dem Wetter gefunden: Ihr Start-up „Next Kraftwerke“ vernetzt rund 9000 dezentrale Stromerzeugungsanlagen aus erneuerbaren Energien miteinander. Gemeinsam gesteuert, treten sie wie ein großer Player, also wie ein großes Kraftwerk, am Markt auf. Obwohl das „virtuelle Kraftwerk“ einzig aus Naturquellen gespeist wird, ist es in der Lage, schnell und effizient auf den Strommarkt zu reagieren. Ziel des Zusammenschlusses ist nicht nur die gemeinsame Stromvermarktung, sondern auch die Übernahme von Netzverantwortung.

Strom aus Landwirtschaft

Größtenteils handelt es sich bei den Stromerzeugern in diesem virtuellen Kraftwerk um Landwirte. Nach den Windparks an der deutschen Küste beherbergen landwirtschaftliche Betriebe die meisten Windkraftanlagen, ein Großteil der Photovoltaikanlagen liegt auf landwirtschaftlichen Dächern und schon jetzt erzeugen die Biogasanlagen hierzulande ein Drittel des Stroms aus erneuerbaren Energien.

Genau diese Biogasanlagen spielen eine entscheidende Rolle im dezentralen Netzwerk des Start-ups: „Sie sind die am besten steuerbare Größe im Kreis der erneuerbaren Energien“, erklärt Hendrik Sämisch. „Mit dieser Art von Bioenergie lassen sich Schwankungen im Stromnetz ausgleichen. Besonders dann, wenn Sonne und Wind mal schwächer oder stärker sind“, so der Gründer.

Während es bei einem Windrad nur „an“ oder „aus“ gibt, lässt sich eine Biogasanlage stufenweise herauf- und herunterfahren. Kurzfristig kann sie sogar speichern. „Dann, wenn die Biogasanlage drei bis vier Stunden ihren Gasspeicher füllt, kann das Windrad weiterlaufen, obwohl gerade ‚zu viel‘ Strom im Stromnetz vorhanden ist“, so Hendrik Sämisch. Zuviel Strom? Wie kann das ein Problem sein?

Der Netzbetreiber, also der der die Leitungen betreibt, zahlt an uns Geld für die Stabilisierung des Stromnetzes.

Hendrik Sämisch

Das Stromnetz als „Badewanne“

Arbeiten wie ein konventioeneller Netzbetreiber Wenn Hendrik Sämisch sein Geschäftsmodell dem Strom-Laien erklären soll, nimmt er dabei häufig folgendes Bild zur Hilfe: „Man kann das gesamte Stromnetz als eine Art Badewanne betrachten. Das Wasser ist in diesem Fall der Strom. Durch den Hahn läuft es in die Wanne herein, durch den Abfluss wieder heraus. Die Wanne darf weder überschwappen noch leerlaufen.“

Der „Strommarkt 2.0“ setzt bei der Stromerzeugung erneuerbare Energien wie Wind- und Wasserkraft, Photovoltaik oder Biomasse ein. Sie rücken an die Stelle von fossilen Rohstoffen wie Uran, Steinkohle, Braunkohle, Erdgas oder Öl. (Grafik: Claudia Reimann)

In der realen Welt wird das Stromnetz von verschiedenen Teilnehmern gefüllt und von vielen Verbrauchern geleert. Atom- oder Kohlekraftwerke, aber auch regenerative Stromquellen „füllen“ das Netz. Letztere eben nur dann, wenn beispielsweise die Sonne scheint oder es windig ist. In der Praxis geht es darum, das Stromnetz zu stabilisieren. Quasi darum, das Netz weder „über-“ noch „leerlaufen“ zu lassen. Für diese Stabilität ist derjenige zuständig, der das Netz betreibt.

Netzbetreiber sind demnach auf kurzfristige Reserven angewiesen, weil das Leerlaufen immer morgens und abends droht, wenn viel Strom verbraucht wird. Zum Überlaufen kommt es, wenn nicht ausreichend Strom verbraucht wird. (siehe Kasten „Strom A bis Z“). In der Praxis geht es draum, das Stromnetz innerhalb von Sekunden zu stabilisieren.

Viele Landwirte hatten direkt Interesse, die Energiewende aktiv mitzugestalten.

Hendrik Sämisch

Ein dezentraler Stromproduzent allein kann dabei nichts ausrichten. Der Clue hinter dem virtuellen Kraftwerk ist also die Vernetzung von tausenden dieser dezentralen Anlagen. Genau dort setzt Next Kraftwerke an. Die Netz-Community vermarktet ihren Strom gemeinsam. Dann, wenn er am Markt gebraucht wird, stellen sie kurzfristige Reserven für die Netzbetreiber zur Verfügung. Der Vorteil liegt laut Hendrik Sämisch in der Flexibilität:

„Wer über Next Kraftwerke in das Stromnetz einspeist, profitiert von variablen Strompreisen an der Börse und der zeitlich günstigen Einspeisung seines Stroms in das Stromnetz.“ Das Konzept scheint zu funktionieren: Seit 2013 schreibt das Unternehmen schwarze Zahlen und blickt mit mehr als 150 Mitarbeitern auf jährliche Umsatzzahlen im dreistelligen Millionenbereich.

Landwirt Matthias Krampe ist Teil des Netzwerks

Der Landwirt Matthias Krampe setzt seit rund zwei Jahren auf die Zusammenarbeit mit dem Start-up. (Foto: Farina Schildmann)

In der Praxis hat das Start-up technischen Zugriff auf alle am Netzwerk beteiligten Anlagen. Eine von diesen rund 1000 Biogasanlagen steht im nordrhein-westfälischen Dorsten und gehört dem Landwirt Matthias Krampe. Seine Anlage ist mit einer Größe von 250 KW eine „gutbäuerliche Anlage“.

Der Landwirt setzt seit rund zwei Jahren auf die Zusammenarbeit mit dem Start-up. Er betreibt einen gemischten Betrieb mit Schweinemast und Milchvieh. Von seinen rund 160 ha Betriebsfläche benötigte der Landwirt früher etwa 80 ha für den Anbau von Energiepflanzen für die Fütterung der Biogasanlage. Mittlerweile wurde die Anlage auf 100 % Misteinsatz umgestellt.

Das Wichtigste ist das Vertrauen zu dem Start-up.

Matthias Krampe

Wie häufig das Start-up in den Prozess der Biogasanlage eingreifen darf, ist Verhandlungssache. „Mit der Biologie, mit der Fütterung und der Anlage kennt der Betreiber sich viel besser aus als wir. Da maßen wir uns nicht an, uns einzumischen“, erklärt Hendrik Sämisch. „Zweimal täglich darf Next Kraftwerke meine Biogasanlage an- oder ausstellen. Häufiger möchte ich es nicht“, erklärt Matthias Krampe. Denn dem Mehrerlös, den er durch die flexible Einspeisung seines Stroms einfährt, steht der Verschleiß des Motors gegenüber.

„Jedes An- und Abstellen bedeutet Abnutzung der Technik“, erklärt er. „Aber das Start-up weiß genau, wann es sich lohnt, mehr Strom ins Netz einzuspeisen und wann nicht.“ Zusätzlich erhält der Landwirt eine staatliche Flexibilitätsprämie, weil er hilft, das Stromnetz zu stabilisieren. Wie viel Cent der Landwirt pro KW mehr erwirtschaftet, als wenn er all seinen Strom direkt ins Stromnetz einspeist, ließ er offen. wollte der Unternehmer nicht beantworten. „Durch die Direktvermarktung mit Next Kraftwerke läuft die Anlage profitabler“, so seine Aussage.

Ferngesteuerte Biogasanlage

Eine solche „Next Box“ ist die Steuerungseinheit, mit der das Unternehmen auf die Anlagen bei den Betreibern zugreift. (Foto: Next Kraftwerke)

Die Steuerung erfolgt über eine IT-Einheit, die sogenannte Next Box: Ein kleiner unscheinbarer Metallkasten im Steuerungsraum der Biogasanlage. Über diesen Steuerungskasten greift das Start-up auf die Anlagen zu. Ein ausgeklügelter Algorithmus in Verbindung mit einer Software ermöglicht es binnen weniger Sekunden, die Anlage so zu steuern, dass sie Strom produziert, wenn der Preis dafür hoch ist oder die Anlage zur Stabilisierung des Netzes beitragen kann. So soll unter dem Strich ein besserer Strompreis für die Landwirte rausspringen, als wenn sie ihren gesamten Strom pauschal an einen Stromanbieter verkaufen.

Doch nicht nur der Mehrerlös treibt den Landwirt an: „Mir ist der ökologische Gedanke besonders wichtig. Zudem möchte ich Netzverantwortung übernehmen“, so der Landwirt. Diese positive Einstellung hat schon in den Anfängen der Gründung Eindruck bei Hendrik Sämisch hinterlassen: „Wir sind vor rund zehn Jahren einfach losgegangen und haben Landwirte gesucht, die bei unserer Strom-Community mitmachen wollen“, sagt der Gründer. „Uns wurde klar, dass es gerade die Landwirte sind, die die Energiewende aktiv mitgestalten wollen.“

Matthias Krampe hat seine Anlage an das System angepasst, um in Stromspitzen, also dann, wenn viel Strom verbraucht wird, liefern zu können. „Wir fahren die klassische Höckerkurve – morgens hoch, über Mittag runter und abends wieder rauf. Angepasst an den Lebensrhythmus der Verbraucher.“ Die Motoren laufen also dann, wenn die Bevölkerung den Strom braucht.


Der Strommarkt 2.0

1998 wurde mit der Liberalisierung des deutschen Strommarktes die Energiewende eingeleitet. Der „Strommarkt 2.0“ setzt bei der Stromerzeugung Erneuerbare Energien (Wind- und Wasserkraft, Photovoltaik, Biomasse und Geothermie) an die Stelle von fossilen Rohstoffen zur Energiegewinnung (Uran, Steinkohle, Braunkohle, Erdgas und Öl). Im Stromhandel lösen neue Konzepte die traditionellen, zentralistischen Strukturen ab – hin zu einem digitalisierten, flexiblen, marktwirtschaftlich orientierten und ökologisch nachhaltigen Strommarkt der Zukunft.


Wer macht was?

Stromanbieter: Stromanbieter sind Versorgungsunternehmen. Sie „liefern“ den Strom an die Haushalte, z.B. RWE, E.ON, VATTENFALL. Stromnetz und Stromnetzbetreiber: Das Stromnetz schafft eine Verbindung zwischen den stromerzeugenden Kraftwerken und den Verbrauchern. Netzbetreiber sind zuständig für den Aufbau, Ausbau und die Erhaltung der Stromnetze einer bestimmten Region. Für diese Aufgabe erhalten sie sogenannte Netzentgelte. In Deutschland gibt es vier Übertragungsnetzbetreiber: Amprion, 50Hertz, Transnet BW und TenneT.Regelenergie: Da Strom nicht speicherbar ist, müssen die auftretenden Differenzen zwischen der Einspeisung und der tatsächlichen Stromentnahme durch die Verbraucher kurzfristig ausgeglichen werden mit sog. Ausgleichs- bzw. Regelenergie. Dies regelt als Übertragungsnetzbetreiber jedes der vier deutschen Verbundunternehmen in seiner Regelzone durch kurzfristige Erhöhung und Senkung von Kraftwerksleistung.

Quelle: Bundesnetzagentur, Strom-Magazin