Um die Ziele der Energiewende zu erreichen, wurden in Baden-Württemberg um das Jahr 2010 viele Bürgerenergie-Genossenschaften gegründet.
Insgesamt sind im Bundesland knapp 150 Bürgerenergie-Genossenschaften aktiv. Die Geschäftsmodelle vieler Bürgerenergie-Genossenschaften sind darauf ausgerichtet, Strom aus PV-, Wind- und Biogasanlagen nach den Bestimmungen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) zu einem für 20 Jahre garantierten Preis in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Durch Änderungen des EEG und das Ende der Förderzeit für die ersten Anlagen nach 20 Jahren kommt nun dieses Geschäftsmodell an seine Grenzen. Die baden-württembergische Landesregierung hat vor diesem Hintergrund im Jahr 2020 ein hochschulübergreifendes „Innovatives Kooperationsprojekt“ unter der Leitung der Prof. Dr. Anna Nagl von der Hochschule Aalen in enger Kooperation mit Hans-Peter Weber, dem Initiator und Vorstand der OstalbBürgerEnergie eG genehmigt.
Gemeinsam mit der Hochschule für Forstwirtschaft in Rottenburg und der dortigen Bürgerenergie-Genossenschaft Erneuerbare Energien Rottenburg eG sowie dem Umsetzungspartner, der Überlandzentrale Wörth/I.-Altheim AG, wurden in enger Abstimmung mit dem energiewirtschaftlichen Managementexperten Dr. Karlheinz Bozem Lösungsansätze entwickelt und erprobt, wie die Geschäftsmodelle der Bürgerenergie-Genossenschaften und kleiner und mittelgroßer Energieunternehmen nachhaltig weiterentwickelt werden können.
Analyse der aktuellen Situation der Bürgerenergie-Genossenschaften
Zunächst stand die Analyse der aktuellen Situation der Bürgerenergie-Genossenschaften im Mittelpunkt der Forschung. Dazu wurden 150 baden-württembergische Bürgerenergie-Genossenschaften angefragt. 60 Bürgerenergie-Genossenschaften beteiligten sich an der Umfrage. Die Beteiligungsquote mit 40 Prozent ist dabei erfreulich hoch. 83 Prozent der Genossenschaften, die an dieser Umfrage teilgenommen haben, gründen ihr Geschäftsmodell auf der Einspeisung von Strom aus Erneuerbare-Energie-Anlagen (EEA) ins Netz gegen eine Vergütung nach dem EEG. In Bezug auf die künftigen Herausforderungen erwarten 85 Prozent der Bürgerenergie-Genossenschaften große bis mittlere Herausforderungen hinsichtlich der Anpassung ihrer Geschäftsmodelle. Neben der Notwendigkeit der Weiterentwicklung der Geschäftsmodelle stehen fast 80 Prozent der Genossenschaften vor Herausforderungen im Hinblick auf die Professionalisierung der Geschäftsführung. Ebenso sieht der Großteil der befragten Genossenschaften eine zeitliche (98 Prozent) und fachliche (87 Prozent) Überforderung der ehrenamtlich Tätigen sowie der enormen Regulatorik (97 Prozent).
E-Autos-Ladesäulen, Fernwärmenetze und Beteiligungen an Freiflächen-PV-Anlagen
Zukunftschancen werden unter anderem im Aufbau und Betrieb von Ladesäulen für die E-Mobilität, von Fernwärmenetzen sowie der Beteiligung an Freiflächen-PV-Anlagen gesehen. Vereinzelt können sich Bürgerenergie-Genossenschaften den Einstieg in Mieterstrom- und Contracting-Projekte vorstellen. Um den Strom aus den selbst oder von Mitgliedern betriebenen EE-Anlagen sinnvoll zu vermarkten, wird auch der Einstieg in den Stromhandel beziehungsweise die Direktvermarktung gesehen (etwa 80 Prozent). Gerade hierin sehen Prof. Dr. Anna Nagl von der Hochschule Aalen, der Rektor der Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg, Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Bastian Kaiser, und der energiewirtschaftliche Experte Dr. Karlheinz Bozem eine gute Möglichkeit für die Entwicklung ökologisch und ökonomisch belastbarer Geschäftsmodelle für Bürgerenergie-Genossenschaften.
In Kooperation mit der OstalbBürgerEnergie eG (OBE) und der Erneuerbare Energien Rottenburg eG und der wissenschaftlichen Federführung der Hochschulen wurde das Forschungsprojektziel definiert: „Durch die plattform-basierte Bündelung und Vermarktung des in der Region erzeugten EE-Stroms schaffen wir eine nachhaltige Erfolgssicherung für die Bürgerenergie-Genossenschaften und private EE-Unternehmer.“
Maßgeschneiderte Plattform entwickelt
Da am Markt keine den Anforderungen von Bürgerenergie-Genossenschaften und von kleinen und mittelgroßen Energieunternehmen Künstliche Intelligenz nutzende Plattform-Anwendung zu finanziell vertretbaren Preisen verfügbar ist, wurde basierend auf dem im Rahmen dieses Forschungsprojekts entwickelten Basis-Geschäftsmodell eine maßgeschneiderte Plattform entwickelt. Wesentliche Kernpunkte der zu entwickelnden Plattform stellt die Bündelung des erzeugten EE-Stroms dar, der dann an die Genossenschaftsmitglieder und/oder weitere Strom nachfragende Kunden verkauft werden soll. Der Ausgleich von Mindermengen und Stromüberschüssen soll über eine Kooperation mit regionalen/lokalen Energieunternehmen, zum Beispiel als Bilanzkreisverantwortliche, erfolgen.
Dabei wird es als besonders wichtig angesehen, die zu erwartenden Produktions- und Verbrauchsmengen möglichst genau vorherzusagen. Um dies zu erreichen, sind auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierende Prognosen hilfreich, wobei hier insbesondere Wettervorhersagen, kalendarische Ereignisse (Wochentage, Feiertag, Ferien etc.) mit zu berücksichtigen sind. Hierzu wurde auf die Expertise von Prof. Dr. Carsten Lecon und der akademischen Mitarbeiterin Christina Neufeld von der Hochschule Aalen zurückgegriffen. Die Prognosegenauigkeit liegt auf einer Skala von 0 bis1 bei 0,99 und ist damit als sehr gut zu bezeichnen. Die praxisorientierte Erprobung und Umsetzung der Entwicklungen dieses Forschungsprojekts erfolgte bei dem mittelgroßen Energieunternehmen ÜZW AG unter der Leitung des dortigen Prokuristen und technischen Leiters Andreas Ensinger.
Web-Seminar des BWGV
Die Geschäftsideen sowie die entwickelte Plattform wurden vom Projektteam im Rahmen eines Web-Seminars beim BWGV den Bürgerenergie-Genossenschaften vorgestellt. Die in dem Forschungsprojekt entwickelte Basis-Plattform steht als „Open-source-Lösung“ allen interessierten Bürgerenergie-Genossenschaften und privaten EE-Unternehmern kostenfrei zur Verfügung.
Im Rahmen der Abschlusspräsentation im Hause der VR-Bank Ostalb eG wurde die Plattform in ihrer Basisversion vorgestellt. So können sich Strombezieher (Mitglieder der Bürgerenergie-Genossenschaften oder Kunden von Stadtwerken) und Stromlieferanten (zum Beispiel PV-Anlagenbetreiber) über die Plattform als Kunden anmelden, um dann garantiert „grünen Regionalstrom“ zu beziehen oder zu liefern.
Die Projektleiterin dieses hochschulübergreifenden „Innovativen Kooperationsprojekts“, Prof. Dr. Anna Nagl, weist in ihrem Statement auf die nun an der Hochschule Aalen vorhandene Kompetenz hin, die es ermöglicht derartige, zukunftsfähige Lösungen zu entwickeln. Diese Kompetenz, so Nagl weiter, dient nicht nur der Entwicklung von Plattformen für Energieunternehmen. Vielmehr kann diese Technologie auch in anderen Geschäftsfeldern, beispielsweise bei innovativen Verkehrsthemen, in Form intelligenter Pendler-Apps erfolgreich angewendet werden.
Für den BWGV ist aber gerade die hier entwickelte Anwendung für Bürgerenergie-Genossenschaften überaus wichtig, da sie den Bürgerenergie-Genossenschaften für die Weiterentwicklung derer Geschäftsmodelle wichtige Impulse liefert, wie der zuständige BWGV-Experte Lukas Winkler betonte. Bundestagsabgeordneter Roderich Kiesewetter betonte in seinem Statement die Bedeutung der Energiegenossenschaften und die Beteiligung der Bürger für ein Gelingen der Energiewende. Dieses Projekt zeige was möglich ist, wenn interessierte Bürger und die Hochschulen für angewandte Wissenschaft wirkungsvoll zusammenarbeiten. Zudem zeige die derzeitige politische Situation in Europa, wie wichtig eine weitgehend autarke Energieversorgung ist.
„Solar-Energy-Visualizer“ für eine künstliche Intelligenz nutzende Plattform
In diesem Projekt wurde das Plugin „Solar-Energy-Visualizer“ für eine Wordpress-Site entwickelt, das dem PV-Stromproduzenten und -verbrauchern eine Stromüberwachung im eigenen Kundenbereich mittels der Visualisierung von Energieverbrauchs- und Energieeinspeise-Kalkulation in Echtzeit ermöglicht. Anhand gängiger intelligenter Messsysteme, die beim Kunden installiert sind, werden die Mengendaten (Einspeisung/Verbrauch) automatisch übertragen.
Ein Interface zu der ebenfalls in diesem Forschungsprojekt entwickelten Künstlichen Intelligenz ermöglicht die Vorhersage der Stromerzeugung von auf der Plattform gelisteten Photovoltaikanlagen.
Für eine genaue Übersicht der Vertrags- sowie Einspeise- und Verbrauchspreise sorgt eine automatisierte zeitbasierte Abrechnung von Stromeinspeisung und -verbrauch. Abweichungen zwischen Prognose und tatsächlicher Einspeisung beruhen hauptsächlich auf sich kurzfristig ändernden Wetterdaten.
