VERFAHREN UND NETZ ZUR DEZENTRALEN BEREITSTELLUNG VON ENERGIE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur dezentralen Bereitstellung von Energie, vorzugsweise elektrischer Energie oder Wärme, wobei mehrere dezentrale Produzenten und/oder Anbieter der Energie in einem definierbaren geografischen Bereich angeordnet sind und wobei ein Transport der Energie zwischen Produzenten, Anbietern, Abnehmern und/oder Verbrauchern der Energie angebots- und/oder nachfrageabhängig mittels mobiler Speicher - ohne Kabelnetz - erfolgt.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Netz zur dezentralen Bereitstellung von Energie, vorzugsweise elektrischer Energie oder Wärme, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mehrere dezentrale Produzenten und/oder Anbieter der Energie in einem definierbaren geografischen Bereich angeordnet sind und wobei ein Transport der Energie zwischen Produzenten, Anbietern, Abnehmern und/oder Verbrauchern der Energie angebots- und/oder nachfrageabhängig mittels mobiler Speicher - ohne Kabelnetz - durchführbar ist.
Ein übliches Verfahren und Netz zur Bereitstellung von Energie, hier beispielhaft in Form elektrischer Energie, ist durch das beispielsweise in Deutschland eingesetzte Stromversorgungsnetz realisiert. Dabei wird Strom durch unterschiedliche Produzenten mittels beispielsweise Kernkraftwerken, Kohlekraftwerken oder auch Kraftwerken für regenerativen Strom, beispielweise Windkraftwerke, Wasserkraftwerke oder Solarkraftwerke, erzeugt. Der hierdurch erzeugte Strom wird in einen Pool eingebracht und über das bekannte Kabelnetz zu Verbrauchern verteilt. Hierdurch ist eine weitestgehend sichere Stromversorgung von dem Stromversorgungsnetz angeschlossenen Verbrauchern gewährleistet.
Bei diesem bekannten Verfahren und Netz zur Bereitstellung elektrischer Energie ist jedoch unbefriedigend, dass es aufgrund des Einbringens sämtlichen durch
unterschiedliche Kraftwerkstypen erzeugten Stroms und der daraus resultierenden Vernnischung des unterschiedlich erzeugten Stroms für einen Verbraucher nicht möglich ist, beispielsweise ausschließlich regenerativen Strom zu beziehen. Letztendlich ist ein Verbraucher gezwungen, vermischten, sogenannten „Graustrom" zu beziehen. Dies behindert letztendlich die Verbreitung und den Ausbau der Erzeugung erneuerbaren Stroms, da sich Verbraucher - zurecht oder unrecht - oft nicht ganz sicher sein können, ob sie auch wirklich erneuerbaren Strom beziehen, und daher nur eingeschränkt für den Bezug erneuerbaren Stroms begeistert werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Netz zur Bereitstellung von Energie anzugeben, wonach eine Festlegung auf eine definierbare Stromart oder Energieart mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe zum einen durch ein Verfahren zur dezentralen Bereitstellung von Energie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum andern durch ein Netz zur dezentralen Bereitstellung von Energie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst.
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass eine Bereitstellung von Energie auch ohne das bekannte Kabelnetz möglich ist. In weiter erfindungsgemäßer Weise ist dann erkannt worden, dass die Bereitstellung von Energie über ein Transportsystem realisiert werden kann, das zwischen Produzenten, Anbietern, Abnehmern und/oder Verbrauchern der Energie auf der Basis mobiler Speicher - ohne Kabelnetz - funktioniert. Im Konkreten ist hierdurch eine dezentrale Bereitstellung von Energie auf der Basis dezentraler Produzenten und/oder Anbieter von Energie realisiert, wobei die Produzenten und/oder Anbieter der Energie dezentral in einem definierbaren geografischen Bereich angeordnet sind. Ein Transport der Energie erfolgt zwischen Produzenten, Anbietern, Abnehmern und/oder Verbrauchern angebots- und/oder nachfrageabhängig. Hierdurch lassen sich individuelle Transportwege definieren und realisieren, wobei über den jeweiligen Produzenten und/oder Anbieter und den zugrunde liegenden Kraftwerkstyp bspw. die Stromart festgelegt werden kann.
Folglich sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Netz zur dezentralen Bereitstellung von Energie ein geeignetes Verfahren und Netz angegeben, wonach eine Festlegung auf eine definierbare Stromart oder Energieart mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglichst ist.
Zur Gewährleistung eines einerseits sehr sicheren und andererseits sehr einfachen Transports der Energie kann ein mobiler Speicher einem Fahrzeug zugeordnet sein. Hierdurch kann das Fahrzeug quasi als„Kabel" in der Anordnung aus Produzenten, Anbietern, Abnehmern und/oder Verbrauchern dienen. Je nach Bedarf kann hierdurch Energie von einem Ort mit entsprechendem Angebot zu einem Ort mit entsprechender Nachfrage transportiert werden.
Grundsätzlich kann ein mobiler Speicher ein handelsüblicher Akkumulator sein. Derartige Akkumulatoren existieren in den unterschiedlichsten Ausführungsformen und Größen.
Bei einer konkreten Ausführungsform kann das Fahrzeug ein PKW, LKW, Bus, Kraftrad, Schienenfahrzeug oder Anhänger sein. Bei der Art des transportierenden Fahrzeugs sind keinerlei Einschränkungen vorhanden. Es muss lediglich geeignet sein, einen mobilen Speicher zwischen gewünschten Orten zu transportieren. Beispielsweise könnte ein mobiler Speicher als Unterboden in einem Anhänger realisiert sein. Somit könnte ein Anhänger eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich einerseits den Transport eines vorgesehenen Transportguts und andererseits den Transport der Energie.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Fahrzeug elektrisch angetrieben sein. In diesem Zusammenhang kann eine transportierte elektrische Energie auch zumindest teilweise zum Antrieb des Transportfahrzeugs dienen.
Häufig verfügen Produzenten und/oder Anbieter von Energie über mehr Energie als zu diesem Zeitpunkt angefragt. Insoweit ist es vorteilhaft, den Produzenten und/oder Anbietern Speicher für die Energie zuzuordnen, die quasi als Puffer für erzeugte oder vorgehaltene Energie dienen können. Derartige Speicher können
einerseits mobile Speicher aber auch ortsfeste Speicher sein, die lediglich zu diesem Zweck der Pufferung oder Speicherung vor Ort eingesetzt werden.
Im Konkreten können die Produzenten und/oder Anbieter ein dezentrales Netz bil- den. Ein solches dezentrales Netz kann einen definierbaren geografischen Bereich mit Energie versorgen.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Energie regenerativ sein. Hierdurch ist ein effizienter Beitrag zum Umweltschutz gewährleistet. Im Konkreten kann die Energie durch Sonne, Wind, Wasserkraft, Wärme, Erdwärme oder Biomasse oder auch andere Energieformen gewonnen werden. Bei all diesen Erzeugungsmechanismen wird auf die Nutzung fossiler Energieträger verzichtet. Zur sicheren Zuteilung vorhandener Energie und sicheren Versorgung von Abnehmern und/oder Verbrauchern mit der Energie können Angebot und/oder Nachfrage bezüglich der Energie durch ein zentralen Rechner verwaltet werden. Hierdurch ist ein effizienter Betrieb eines Netzes gemäß der Erfindung gewährleistet.
Weiterhin im Hinblick auf ein effizientes Verfahren und ein effizientes Netz zur de- zentralen Bereitstellung von Energie kann eine Beobachtung von Angebot und/oder Nachfrage bezüglich der Energie über das Internet ermöglicht sein. Insoweit können Produzenten, Anbieter, Abnehmer und/oder Verbraucher auf einfache Weise einen Überblick über vorhandene Angebote und/oder Nachfragen bezüglich der Energie gewinnen. Dieser Überblick kann unmittelbar für ein entsprechendes Nutzungsverhalten eingesetzt werden. In vorteilhafter Weise könnte diese Beobachtung lediglich durch registrierte Nutzer ermöglicht sein. Insoweit müssten sich Nutzer vor einer entsprechenden Beobachtung als Nutzer registrieren lassen. Dies könnte gegen eine geeignete Gebühr erfolgen. Im Hinblick auf eine besonders einfache Beobachtung von Angebot und/oder Nachfrage könnte die Beobachtung über eine Anwendungssoftware, App, erfolgen. r eine weitere effiziente Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder Net- s kann eine Reservierung, Bestellung und/oder Bezahlung der Energie über
eine Anwendungssoftware, App, erfolgen. Hierdurch ist eine einfache Bereitstellung der genannten Funktionalitäten gewährleistet. Grundsätzlich kann eine wie oben beschriebene Anwendungssoftware auf jeglichen geeigneten elektronischen Geräten betrieben werden, beispielsweise auf einem Mobiltelefon. Sinnvoll kann neben dem Internet auch der Austausch über die analogen Telefonleitungen erfolgen, da diese am wenigsten anfällig sind für Terrorangriffe bzw. Sonnenstürme oder sonstige Risiken, ganz im Gegensatz zu den aktuellen Entwicklungen Richtung Austausch über das herkömmliche Stromnetz und per Smart Grid. Außerdem soll der Datenaustausch so erfolgen, dass das System nur die unbedingt erfoderlichen Zahlen bzw. Daten vom jeweiligen Energieproduzenten bzw. -Verbraucher abfragt, mehr aber auch nicht. Es soll in keinem Fall einen Durchgriff auf z.B. das komplette Haus oder das komplette E- Fahrzeug erfolgen.
Grundsätzlich kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Netz ein Portal für einen quasi virtuellen Austausch von Angebot und/oder Nachfrage von Energie oder Strom bereitgestellt werden. Dies kann bevorzugt auf lokaler bzw. regionaler Ebene erfolgen, was auch zu einer Optimierung des Verhaltens im Hinblick auf den Strom- bzw. Energieverbrauch und die Produktion führen sollte. Dies kann weiterhin mithilfe einer geeigneten Vernetzung dezentraler Produzenten und/oder Anbieter von Energie und ggf. deren Speicher oder Stromspeicher mit beispielsweise Elektrofahrzeugnutzern oder auch mit anderen Stromverbrauchern erfolgen, und zwar ohne dass Strom über das Kabelnetz ausgetauscht oder transportiert werden muss. Beispielsweise könnte ein Mitarbeiter einer Fabrik selbst produzierten Strom per Auto und Stromanhänger zur Arbeit in die Fabrik mitbringen und ggf. auch teilweise wieder mitnehmen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können zwei Elektrofahrzeugnutzer aus unterschiedlichen Orten, die beide registrierte Nutzer des Netzes sind und je einen eigenen Speicher am Haus aufweisen, Strom beziehungsweise elektrische Energie auch unterwegs tauschen und/oder kaufen. Mit einer genügend großen Anzahl an Nutzern dieses virtuellen Stromnetzes wird es möglich, dass die derzeit noch recht begrenzte Reichweite von E-Autos von rund 120 bis 300 km in
kürzester Zeit keine Reichweiten-Grenze mehr kennt. Im Optimal-Fall produziert jeder System-Nutzer selbst bzw. die Stadtbewohner z.B. über ihre Mitgliedschaft in einer Energieproduktions-Genossenschaft bzw. in sonstigen Organisationsformen innerhalb dieses virtuellen Stromnetzes genau so viel Energie, wie er selbst braucht und kann diese überall nutzen wo er diese benötigt, wenn ein Systempartner in der Nähe ist.
Angebot und/oder Nachfrage der Energie können über ein Portal lokal oder überregional für verschiedene Nutzergruppen, beispielsweise Unternehmer, Privatleute, etc., zusammengeführt werden, auch über spezifische Nutzergruppen wie z.B. Genossenschaften, Vereine, etc. Der Strom oder die Energie kann komplett auf erneuerbarer Basis erzeugt sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und Netz kann Energie grundsätzlich ge- tauscht werden. Das heißt, es muss kein Kaufgeschäft bei der Übertragung der Energie von einem Partner zum anderen Partner vorliegen. Alternativ kann auch ein Kaufmodell genutzt werden, bei dem ein Energiekauf oder Stromkauf für eine vorgebbare Prepaid-Menge erfolgen kann. Dieser Kauf kann zu Zeiten erfolgen, wenn der Energiepreis oder Strompreis an der Strombörse nahe null liegt oder be- sonders günstig ist.
Im Fall eines erzeugten erfindungsgemäßen Netzes, das eine Anfrage temporär oder grundsätzlich noch nicht vollständig abdecken kann, ist es möglich, Strom oder Energie über eine Art„Backup-Verfahren" aus dem herkömmlichen Netz zu beziehen. Dies könnte grundsätzlich dann erfolgen, wenn kein oder zu wenig erneuerbarer Strom/Energie aus dem erfindungsgemäßen Netz zur Verfügung steht. Allerdings kann dieser Strombezug/Energiebezug aus dem Netz auf zertifizierte Produzenten und/oder Anbieter erneuerbaren Stroms oder erneuerbarer Energie beschränkt sein. Dabei handelt es sich um Produzenten und/oder Anbieter, die mit Sicherheit ausschließlich regenerativen Strom oder regenerative Energie liefern. Um wirklich sicher sein zu können, dass es sich um erneuerbaren Strom handelt besteht derzeit fast nur die Möglichkeit über spezielle Anbieter zertifizierten Ökostrom z.B. aus Österreich oder Norwegen zu beziehen. Da in diesem Backup-Fall Strom aufgrund der Marktmechanismen üblicherweise
so wie so teurer sein wird als der erfindungsgemäß bereitgestellte Stronn, sollte der Markt dazu beitragen, dass der dezentral bereitgestellte Strom gemäß der Erfindung bevorzugt genutzt wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und Netzes besteht darin, dass die Anfälligkeit gegenüber Terrorangriffen geringer ist, da keine angreifbaren Kabelnetzverbindungen zugrunde liegen. Insoweit bildet das erfindungsgemäße Netz ein hohes Maß an Sicherheit. Mobile Speicher können in vorteilhafter Weise hinsichtlich ihrer Maße auf Standard-Container abgestimmt sein. Hierdurch ist ein Transport von großen Mengen an elektrischer Energie auf einfache Weise ermöglicht. Beispielsweise kann hierdurch Windstrom über große Strecken zu Abnehmern und/oder Verbrauchern transportiert werden.
Geeignete Fahrzeuge könnten ein Baukasten-Stecksystem für mehrere Stromspeicher, beispielsweise auf einer Lagerfläche, aufweisen.
Des Weiteren können beispielsweise Elektrofahrzeugnutzer ohne eigene Stromproduktion in einer Stadt, die aber eine eigene Stromerzeugungsanlage, beispielsweise Fotovoltaik-Anlage, außerhalb der Stadt besitzen, z. B. als Genossenschaftsmodell, als Verein etc., die elektrische Energie über die mobilen Speicher in die Stadt fahren, wobei ein derartiger Transport normalerweise antizyklisch zum Berufsverkehr erfolgen kann, da die Stromerzeugung über bei- spielsweise Fotovoltaik-Anlagen tagsüber erfolgt und ein entsprechender Transport in die Stadt abends erfolgen kann, wenn der Berufsverkehr üblicherweise aus der Stadt herausfährt.
Außerdem ermöglicht diese neue virtuelle Form eines Stromnetzes oder/und eines Energienetzes - auch das mögliche virtuelle Wärmenetz wie z.B. mit den LaTherm Speichern -, dass Angebot und Nachfrage in Sachen Strom bzw. Energie sehr viel einfacher dezentral bzw. regional ausgeglichen werden können und damit auch die Kaufkraft in der jeweiligen Region bleibt.
Es geht bei weitem nicht nur allein um die Bereitstellung von Energie. Ganz besonders geht es bei der Erfindung um das virtuelle Netz und den Ausgleich von Angebot und Nachfrage von Strom, bzw. weiter gefasst von Energie, der über diese Plattform und ohne das übliche Strom- bzw. Leitungsnetzt gemacht wird.
Um möglichst für alle Nutzer dieses Netzes den einfachen Austausch von Strom bzw. Energie sicherzustellen, wird eine entsprechende Meßtechnik oder / und Schnittstellen für so viele E-Fahrzeuge und Stromspeicher wie möglich angeboten, um diese einfach in das System„einbinden" zu können.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Netzes zur dezentralen Bereitstellung elektrischer Energie.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Netzes zur dezentralen Bereitstellung elektrischer Energie. Dabei sind mehrere dezentrale Produzenten 1 elektrischer Energie in einem definierbaren geografischen Bereich angeordnet. Ein Transport der elektrischen Energie zwischen den Produzenten 1 und Verbrauchern 2 der elektrischen Energie ist angebots- und/oder nachfrageabhängig mittels mobiler Speicher 3 - ohne Kabelnetz - durchführbar. Hierdurch ist eine Festlegung auf eine definierbare Stromart mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht. Beispielsweise kann sichergestellt werden, dass Produzenten 1 beispielsweise nur regenerative Energie erzeugen. Diese Energie kann dann mittels der mobilen Speicher 3 zu Verbrauchern 2 oder anderen Produzenten 1 angebots- und/oder
nachfrageabhängig transportiert werden. Beispielsweise kann Energie von einem Produzenten 1 zu einem anderen Produzenten 1 transportiert werden, wenn bei diesem letztgenannten Produzenten 1 eine erhöhte Nachfrage nach elektrischer Energie vorhanden ist. Des Weiteren können auch mehrere Produzenten 1 den selben Verbraucher 2 mit elektrischer Energie beliefern.
Die mobilen Speicher 3 werden mittels Fahrzeugen transportiert. Die Produzenten 1 bilden ein dezentrales Netz an Produzenten 1 zur dezentralen Bereitstellung elektrischer Energie.
Angebot und/oder Nachfrage bezüglich der elektrischen Energie werden durch einen hier nicht gezeigten zentralen Rechner oder viele lokale bzw. regionale Netz- Rechner, die einen überregionalen Angabots- und Nachfrageausgleich durchführen, verwaltet, wobei mehrere dezentrale Rechner sicherer sind wie ein einziger zentraler Rechner. Die Beobachtung von Angebot und/oder Nachfrage und die Reservierung, Bestellung und/oder Bezahlung der elektrischen Energie erfolgt mit einer geeigneten Anwendungssoftware, App.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bildet das die Speicher 3 transportie- rende Fahrzeug quasi das„Kabel", das die Produzenten 1 und/oder Verbraucher 2 hinsichtlich des Transports der elektrischen Energie miteinander verbindet.
Als dezentrale Produzenten 1 kommen unterschiedliche Einrichtungen in Frage, beispielsweise ein Bauernhof, ein Einkaufszentrum, ein Autohaus und auch Privat- häuser. Diese Aufzählung ist jedoch nicht als abschließend aufzufassen.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Netzes wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten An- sprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lehre lediglich zur Er-
örterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
Bezugszeichenliste
Produzent
Verbraucher
Speicher