Integrierte Steuerung der Netze

DFKI-Chef Prof. Wahlster bei der PolyEnergyNet-Abschlussveranstaltung (Quelle: DFKI)

Die zunehmend dezentrale Einspeisung durch erneuerbare Energien bringt viele Veränderungen und stellt die Energie­versorgung vor neue Heraus­forderungen. Das am 1. September 2014 im Rahmen der Förder­initiative „Zukunfts­fähige Strom­netze“ des Bundes­ministeriums für Wirtschaft und Energie gestartete Projekt widmete sich der Erforschung und der proto­typischen Umsetzung resilienter, also besonders widerstands­fähiger Ortsnetze mit multiplen Energie­formen.

Das Projekt­konsortium verfolgte zwei wesentliche Forschungs­ansätze als Beitrag zur Energiewende. Erster Ansatz war der sparten­über­greifende Energietransfer innerhalb des Polynetzes, also der Gas-, Wärme- und Stromnetze zur Gesamt­effizienz­steigerung unter Einbindung geeigneter Informations- und Kommuni­kations­techno­logien. Im zweiten Ansatz wurde die Bildung autonomer Teilnetze erforscht, die sich dynamisch rekonfi­gurieren können, um sich an die jeweilige Netz­situation anzupassen. Diese veränderlichen Zellen werden als Holone bezeichnet. Holone sind im Projekt als autonom versorgte Teilnetze definiert, die sich je nach Netz­situation neu bilden, um die optimale Versorgungs­sicherheit zu erreichen.

Zum Gelingen des Projekts brachten die beteiligten Partner ihr Knowhow in den Bereichen des Messdaten­managements, der Mess­sensorik, der Prognosen zu Erzeugung und Verbrauch sowie der dazu benötigten Server­land­schaft mit ein. Durch den steigenden Automatisie­rungsgrad sowie die Nutzung von Informations- und Kommunikations­technologien bekommt die Cyber-Sicherheit eine immer wichtigere Rolle. Hierzu wurden im Projekt Schutz­mechanismen, wie beispiels­weise eine spezielle Anomalie­erkennung entwickelt, um zukünftige Energie­versorgungs­netze gegen Angriffe oder Störungen zu schützen.

Visualisierung Spannungs­band im Microgrid: Ist-Werte und Vorhersage (Quelle: DFKI)

Das DFKI entwickelte im Rahmen des Vorhabens im Wesentlichen drei Artefakte: Neben den Aggregations- und Analyse­tools sowie den Netz­führungs­systemen für resiliente Polynetze kommt vor allem der Prognose­software eine zentrale Rolle zu. Prognose­daten ergänzen die Datenlage, die intelligente Zähler und weitere Sensoren liefern und tragen so zu einem funktionie­renden Holon-Management bei, das die flexible und dynamische Abstimmung von Verbrauch und Erzeugung in dezentralen Verbünden, den Microgrids, ermöglicht.

Die Erprobung und Weiterentwicklung dieser Zukunftsansätze in einer realen Umgebung stellt hohe Anforderungen an die Infra­struktur des repräsen­tativen Netz­betreibers. Die Stadtwerke Saarlouis haben Versorgungs­gebiete ermittelt, deren bestehender Aufbau die geeignete Basis bildet, um beide Forschungs­ansätze exemplarisch realisieren zu können. Intelligente Messsysteme und Messsensorik im Testgebiet liefern die wichtigsten Parameter zur Ermittlung des Netz­zustands. Übertragen wurden die Messwerte über das eigene dedizierte Glasfaser­netz der Stadtwerke Saarlouis.

In der Abschlussveranstaltung wurden die Ergebnisse in einer interaktiven Projekt­vorstellung einem breiten Publikum vorgestellt. In einer Gesprächs- und Diskus­sions­runde diskutierten Experten der Energie­branche die Themen, die die Energiewende zum Erfolg führen können. Im neuen Forschungs­projekt Designetz, in dem 47 Partner aus drei Bundesländern – darunter das DFKI – an einer zukunfts­weisenden, sicheren und effizienten Energie­versorgung forschen, werden die Ergebnisse aus PolyEnergyNet einfließen. (Quelle: DFKI)

Link: Bundesforschungsprojekt PolyEnergyNet im Rahmen der Forschungsinitiative „Zukunftsfähige Stromnetze“, Stadtwerke Saarlouis GmbH

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