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Intelligente Netze

Intelligente Netze

In einem intelligenten Stromnetz, auch Smart Grid genannt, erfolgt ein Austausch von Informationen, mit dessen Hilfe Stromerzeugung, -transport, -verteilung, -verbrauch und -speicherung flexibel gesteuert werden. Erforderlich macht dies die dezentrale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Kraft-Wärme-Kopplung, die mit der Energiewende enorm an Bedeutung gewonnen hat.

Intelligente Netze reagieren flexibel.

Stromnetz auf grüner Wiese

Früher erzeugten ausschließlich zentrale Kraftwerke aus konventionellen Energien wie Kohle, Gas und Kernenergie Strom für eine Region. Dieser wurde berechenbar und kontinuierlich in das Stromnetz eingespeist. Heute gibt es zusätzlich viele kleine und kleinste dezentrale Erzeugungsanlagen, deren Produktion wie etwa bei Wind-, Solar- und Wasserkraftanlagen witterungsbedingt schwankt.

Das Stromnetz hat sich dadurch von einer Einbahnstraße zu einem Kreisverkehr entwickelt. Die Vielfalt und Vielzahl von Stromerzeugern führt zu besonderen Anforderungen für die Betreiber der Stromnetze, die den Strom vom Erzeuger zum Verbraucher transportieren und damit für die Versorgungssicherheit und -zuverlässigkeit der Stromversorgung eine Schlüsselrolle spielen. So sind etwa die Lastregelung und Spannungshaltung sehr viel komplexer und damit komplizierter geworden. Diese Entwicklung macht neben einem Netzausbau auch eine intelligente Netzsteuerung erforderlich, die Angebot und Nachfrage von Strom exakt aufeinander abstimmt.

Ein intelligentes Stromnetz regelt sich selbst. Es ist für den flexiblen Austausch von Energie und Daten ausgelegt und kann Schwankungen bei der Stromerzeugung ausgleichen. Dafür werden Erzeuger wie große und kleine Kraftwerke und Anlagen, Netze, Speicher und Verbraucher wie Wärmepumpen und Batterieanlagen (z.B. Autobatterien oder Batteriespeicher) miteinander verknüpft. So entsteht ein integriertes Daten- und Energienetz mit völlig neuen Strukturen und Funktionalitäten. Es kann Daten in Echtzeit abrufen und verarbeiten. 

Dies alles trägt dazu bei, den Stromfluss intelligenter und effizienter zu steuern. Es werden Anreize geschaffen, Strom dann bereitzustellen, wenn er benötigt wird, beziehungsweise ihn zu verbrauchen, wenn er vorhanden ist. So kann beispielsweise der Bedarf an teurem Strom in Spitzenlastzeiten für Verbraucher verringert werden.

Intelligente Messsysteme.

Intelligentes Messsystem

Ein wichtiger Bestandteil des intelligenten Stromnetzes sind die intelligenten Messsysteme. Diese ersetzen den klassischen Stromzähler. Intelligente Messsysteme messen einerseits den Stromverbrauch und andererseits die eingespeiste Strommenge. Die Daten gelangen automatisch zum Netzbetreiber und werden verschlüsselt übertragen. Sie ermöglichen es, Erzeugung und Verbrauch bestmöglich aufeinander abzustimmen. 

Vorteile beim Verbraucher.

Die Daten der intelligenten Messsysteme bilden auch die Basis für neue verbraucherfreundliche Tarife zum Beispiel für das Laden von Elektrofahrzeugen oder für Wärmepumpen. Diese können individuell auf die jeweiligen Bedürfnisse zugeschnitten werden. Die neuen Messsysteme helfen Verbrauchern auch, ihren Stromverbrauch besser zu kontrollieren und ihr Verbrauchsverhalten bei Bedarf anzupassen. Dies alles trägt dazu bei, die Stromkosten zu senken.

Speicher als Zwischenlager.

Für ein intelligentes Stromnetz sind hohe Investitionen in intelligente Technologien wie intelligente Messsysteme und andere notwendig. Zu ihnen gehören auch intelligente Speicher.

Um die Netzstabilität zu gewährleisten, müssen Stromerzeugung und Stromverbrauch ausgeglichen sein. Wenn beispielsweise an stürmischen Tagen zu viel Strom erzeugt und ins Netz eingespeist wird, ist es nötig, dieses zu entlasten. Möglich wird das durch den Einsatz von Speichertechnologien. Das kann ein reiner Stromspeicher sein oder auch ein Mini-Blockheizkraftwerk mit integrierten Wärmespeicher oder ein Elektroauto. Sollten die Speicher nicht ausreichen, so ist die Netzstabilität nur durch Abschalten von Erzeugungsanlagen zu gewährleisten.

Intelligente Netze in der enviaM-Gruppe.

Stromnetz

MITNETZ STROM investiert in ein intelligentes, steuerbares und flexibles Stromnetz. Der Netzbetreiber ist an circa 30 Forschungs- und Entwicklungsprojekten beteiligt. 

Wir sind stärker denn je gefordert. Das Verhalten der Kunden in Bezug auf den Stromverbrauch wird sich stark verändern. Wir gehen davon aus, dass bis 2050 mehr als 60 Millionen neue Akteure wie Elektroautos, zusätzliche elektrische Wärme-, Erzeugungsanlagen und Speicher im Verteilnetz angeschlossen sein werden. Dies stellt uns vor neue Aufgaben als Netzbetreiber. 
Dr. Adolf Schweer, technischer Geschäftsführer der MITNETZ STROM

Beispiel - ASTROSE.

Strommasten auf grüner Wiese

MITNETZ STROM testet aktuell mit Partnern an einer Hochspannungsfreileitung zwischen Harzgerode und Rieder ein autarkes Sensornetzwerk zum Monitoring in der Energietechnik, kurz ASTROSE (autarker Stromsensor). Sensoren, die direkt an den Freileitungsseilen installiert sind, überwachen den aktuellen Stromfluss, die Temperatur und die Neigung. Mit diesen Schlüsselparametern kann die aktuelle Stromtragfähigkeit unter Berücksichtigung der realen Umgebungsbedingungen bestimmt werden. Das führt dazu, dass in vielen Fällen mehr Energie über die Leitung transportiert werden kann. Per Funk übermitteln die Sensoren die Messwerte an eine Basisstation im Umspannwerk Rieder. Von hier aus werden die Daten an die Schaltleitung übertragen und den dort tätigen Mitarbeitern der aktuelle Zustand der Leitung angezeigt. Mit Hilfe dieser Informationen ist es dann möglich, die verfügbaren Übertragungskapazitäten besser als bisher zu nutzen. 

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