Im Rahmen des Projekts »C/sells«, das im Dezember 2020 zu Ende ging, erforschte das Fraunhofer ISE gemeinsam mit 56 Partnern aus Wissenschaft, Industrie und Netzbetrieb in Baden-Württemberg, Bayern und Hessen, wie die Transformation der Energieversorgung gelingen kann. In Fallstudien wurden die intelligente Vernetzung von Stromerzeugung und -verbrauch sowie der Einsatz innovativer Netztechnologien und -betriebskonzepte erprobt. Ein Grundprinzip – das deutet der Projektname an – war dabei der zelluläre Ansatz: Gebiete wurden zu »Zellen« zusammengefasst, die miteinander handeln und die klassische Rollenteilung Erzeuger-Verbraucher aufheben.

In einer Fallstudie betrachtete das Fraunhofer ISE den lokalen Stromhandel und die strombasierte Wärmeversorgung zwischen vier Wohngebieten und dem Flughafen Stuttgart. Strom und Wärme werden dabei lokal durch Photovoltaik-Anlagen und kleine Blockheizkraftwerke erzeugt. Im Energiesystemmodell DISTRICT, eine Entwicklung des Fraunhofer ISE, wurde zeitlich hochaufgelöst abgebildet, welcher Akteur wie viel Strom und Wärme verbraucht, wo diese durch welche Technologie erzeugt werden und wie die Zellen mit dem Ziel der Kostenoptimierung miteinander handeln. Die Ergebnisse zeigen, dass ein lokaler Peer-to-Peer-Handel von einer vielfältigen Zusammensetzung der Liegenschaften (gewerblich, Wohngebiete) und deren unterschiedlichen Lastkurven profitiert.

Peer-to-Peer-Handel nachvollziehen und ausprobieren

Um das komplexe Thema Peer-to-Peer-Handel, das Forschungsprojekt »C/sells« und dessen Ergebnisse auch einem breiteren Publikum zugänglich zu machen, hat ein Team aus Frauhofer ISE-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern diese Arbeit in einen Film und eine Visualisierung übersetzt. 

»Wir haben nach einem Beispiel aus dem Alltag gesucht, das den Peer-to-Peer-Handel von Strom möglichst anschaulich darstellt: Max kann seine überquellende Apfelernte kaum verarbeiten, da Lagerplatz knapp ist. Also bietet er die Äpfel in der Nachbarschaft an, wo Elena gerade feststellt, dass sie für ihren Kuchen zu wenig Äpfel gekauft hat«, erklärt Dr. Jessica Thomsen, Teamleiterin Dezentrale Energieversorgung und Märkte am Fraunhofer ISE. Ähnlich verhält es sich beim Peer-to-Peer-Stromhandel: Wenn lokale Erzeugungsanlagen, z.B. Photovoltaikanlagen, mehr Strom produzieren, als der Besitzer aktuell verbraucht, kann dieser den Überschuss über eine regionale Plattform verkaufen.

Interessenten können anhand einer von dem Forschungsteam erstellten Visualisierung auch selbst ausprobieren, wann Strom zwischen Wohngebieten und Flughafen gehandelt wird, wie die CO₂-Emissionen oder die Kosten für den Peer-to-Peer-Handel aussehen. Als Referenzszenario neben dem lokalen Peer-to-Peer-Handel dient dabei die Versorgung allein durch den Energieversorger (Peer-to-Utility). Für die zwei Szenarien sind die Energie- und Geldflüsse im Tages- bzw. Jahresverlauf dargestellt. So kann man vergleichen, ob ein lokaler Handel den Betrieb der Anlagen, die Kosten oder die CO₂-Emissionen verändert.