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Intelligente Steuerung hält Stromnetze stabil

Neu entwickeltes System von Uni und Fraunhofer ermöglicht effizientere Umstellung auf erneuerbare Energien

Kassel – Die Umstellung der Stromversorgung auf erneuerbare Energien birgt große Herausforderungen: Wenn in den nächsten Jahren – wie geplant – fast alle Kohlekraftwerke stillgelegt werden und dann Windparks und Photovoltaikanlagen elektrischen Strom liefern, ist das Aufrechterhalten der Versorgungssicherheit schwieriger, weil die Sonne nicht ständig scheint, der Wind nicht immer bläst.

Zudem gibt es gegen den Bau neuer Hochspannungstrassen, die den elektrischen Strom der Windkraftanlagen im Norden in den Süden transportieren sollen, erheblichen Widerstand. Aktuell protestiert beispielsweise Witzenhausen vehement gegen die geplante Trasse Suedlink, die durch Nordosthessen verlaufen soll. Ein erfolgreich abgeschlossenes Forschungsprojekt unter Beteiligung des Kasseler Fraunhofer Instituts IEE und der Uni Kassel könnte Planern beim Umbau der Stromversorgungsnetze helfen, Zeit zu gewinnen. Die Wissenschaftler haben mit Partnern ein System entwickelt, das nicht nur die regionalen Stromverteilnetze durch eine intelligente Steuerung stabil hält, sondern zudem Höchstspannungsübetragungsnetze bei Spannungsschwankungen entlasten kann und Kosten spart, weil nicht mehr so viele Anlagen heruntergefahren werden müssen, wenn zu viel elektrischer Strom erzeugt wird. „Wir wollen das Beste aus den vorhandenen Netzen herausholen“, sagt Dr. Sebastian Wende-von Berg, Projektleiter beim Fraunhofer IEE.

Kernstück dieses Systems, sind Algorithmen, die die Kasseler Forscher mit Unterstützung von Wissenschaftlern der Uni Kassel und der TU Dresden entwickelt haben. Sie können auf mehrere Stunden im Voraus prognostizieren, welches Stromangebot verfügbar sein wird und wie hoch der Bedarf der Verbraucher sein wird.

„Dank künstlicher Intelligenz werden diese Vorhersagen immer genauer“, erklärt Wende-von Berg. Daneben werden möglichst viele Stromerzeuger und -verbraucher in das rechnergesteuerte System integriert, um die Stromspannung im Netz stabil zu halten.

Entscheidend für diese Stabilität sei, dass zum Ausgleich drohender Spannungsschwankungen, die zu erheblichen Schäden führen können, immer genügend sogenannter Blindleistung zur Verfügung stehe. „Sie ist das Schmiermittel der Stromnetze“, so der Forscher. Damit die optimale Verteilung dieser Blindleistung funktioniert, muss man in dem System möglichst mit allen Erzeugern und Verbrauchern kommunizieren. „Die Betreiber neuer Windkraftanlagen sind gesetzlich verpflichtet, solche Kommunikationseinheiten einzubauen“, erklärt Wende-von Berg.
 

Hintergrund

System getestet

Die Forscher haben ihr Steuerungssystem während eines Feldversuchs im Osten Deutschlands in Zusammenarbeit mit regionalen Stromverteilnetzbetreibern erfolgreich getestet. An dem Konsortium des von Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekts SysDL 2.0, waren neben dem Fraunhofer Institut IEE, die DrewagNetz AG als Konsortialführer, MITNETZ Strom, 50 Hertz, die TU Dresden, die Universität Kassel, die Siemens AG und F+S Prozessautomation aktiv beteiligt.

 

Quelle: 03.06.2019, HNA, Peter Dilling