Battery Neighbourhood Storage for a Climate Protection Settlement
DOI:
https://doi.org/10.52825/zukunftsnetz.v2i.2597Schlagworte:
Neighborhood Battery Storage, Climate Protection Settlement, AutarkyAbstract
The strong expansion of renewable energies has led to the increasing importance of storage systems. Decentralized storage solutions, including home and neighbourhood storage systems, play an important role in this context. This study compares individual home storage systems with a common neighbourhood storage system. The use case is to optimize the use of photovoltaic energy generated in the settlement. The criteria investigated are the grade of autarky and self-consumption. A simulation tool was developed to perform load flow simulations based on household electricity consumption, electric vehicle charging profiles, heat pumps and photovoltaic generation data for different battery capacities and system boundaries. The results show that neighbourhood storage systems can achieve a maximum increase in the grade of autarky of up to 8.47 % and an increase in self-consumption of 6.87 % compared to individual home storage systems with equivalent cumulative battery capacities for the given use case. In the exemplary case the common neighbourhood storage requires only about halve of the battery capacity compared to the cumulated capacity of all individual storages to achieve the same grade of autarky for a typical operation case.
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Literaturhinweise
Agora Energiewende und Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V., „Haushaltsnahe Flexibilitäten nutzen: Wie Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen und Co. die Stromkosten für alle senken können“, 2023. [Online]. Verfügbar unter: https://www.agora-energiewende.de/
„Richtlinie (EU) 2018/ 2001 Des Europäischen Parlaments und des Rates - vom 11. Dezember 2018 - zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuer-baren Quellen“.
„Richtlinie (EU) 2023/2413 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 18. Oktober 2023 zur Änderung der Richtlinie (EU) 2018/2001, der Verordnung (EU) 2018/1999 und der Richtlinie 98/70/EG im Hinblick auf die Förderung von Energie aus erneuerbaren Quellen und zur Aufhebung der Richtlinie (EU) 2015/652 des Rates“.
M. Pasqui u. a., „Community Battery for Collective Self-Consumption and Energy Arbi-trage: Independence Growth vs. Investment Cost-Effectiveness“, Sustainability, Bd. 16, Nr. 8, S. 3111, Apr. 2024, doi: 10.3390/su16083111.
Kira Meisenzahl, Eberhard Waffenschmidt, "District battery for optimized use of photovol-taic energy", International Renewable Energy Storage Conference (IRES 2020), März 2020, as online conference.
Jonas Quernheim, Eberhard Waffenschmidt, „A Comparative Evaluation of Community-Used District and Individual Battery Storage Systems for Photovoltaic Energy Systems”, Energies 2024, 17(17), 4306; 28 August 2024; https://doi.org/10.3390/en17174306
N. Pflugradt; P. Stenzel, L. Kotzur,D. Stolten, “LoadProfileGenerator: An Agent-Based Behavior Simulation for Generating Residential Load Profiles”, 7, 3574. https://doi.org/10.211 05/joss.03574. 206
Eberhard Waffenschmidt, Marian Sprünken, Christian Hotz, Sergej Baum, Ingo Stadler, "Erzeugung von synthetischen Lastprofilen von Elektrofahrzeugen synchronisiert mit syn-thetischen Haushaltslastprofilen", Tagung Zukünftige Stromnetze 2023, Berlin, 25.-26.Jan.2023
M. Wirtz, „nPro: A web-based planning tool for designing district energy systems and thermal networks,“ Energy, Jg. 268, S. 126575, Apr. 2023, issn: 03605442. doi: 10.1016/j .energy.2022.126575. Adresse: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360544222034624 (besucht am 02. 08. 2024).
Z. Verbai, Á. Lakatos und F. Kalmár, „Prediction of energy demand for heating of resi-dential buildings using variable degree day,“ Energy, Jg. 76, S. 780–787, Nov. 2014, ISSN: 03605442. doi: 10.1016/j.energy.2014.08.075. Adresse: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360544214010299 (besucht am 02. 08. 2024).
K. Anderson, C. Hansen, W. Holmgren, A. Jensen, M. Mikofski, and A. Driesse, "pvlib python: 2023 project update," J. Open Source Softw., vol. 8, no. 92, p. 5994, 2023. doi: 10.21105/joss.05994.
T. Huld, R. Müller, A. Gambardella, “A New Solar Radiation Database for Estimating PV Performance in Europe and Africa”, 86, 1803–1815. https://doi.org/10.1016/j.solener.2012.03.006.
Eberhard Waffenschmidt, „Quartierspeicher für eine Klimaschutzsiedlung“, http://www.100pro-erneuerbare.com/projekte/2023-12_Quartierspeicher_DBU/Quartiersspeicher_DBU.htm (6.Feb.2025)
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Copyright (c) 2025 Eberhard Waffenschmidt, Jonas Quernheim

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Accepted 2025-07-17
Published 2025-08-26
Daten zur Förderung
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Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Nummer der Förderung 3871/01-25