Smart Grid Addon - ein Teilvorhaben des Projektes "Designetz"

Ausbau des dezentralen Verteilnetzautomatisierungssystems

Der rasante Aufschwung der Erneuerbaren Energien stellt die Energiewirtschaft vor große Herausforderungen. Diese ergeben sich aus einer zunehmend dezentraleren Erzeugungsstruktur und der damit zusammenhängenden Komplexität in der Planung und im Betrieb der Energienetze. Durch die weiterhin zunehmende Einspeisung von volatiler Energie aus erneuerbaren Quellen werden insbesondere die Verteilnetze immer stärker entgegen ihrer ursprünglichen Auslegung belastet.

Um diesem Problem ohne den sonst notwendigen, konventionellen Netzausbau wirtschaftlich und flexibel zu begegnen, wurden in der Vergangenheit bereits umfangreiche Einzellösungen durch die Bergische Universität Wuppertal in Kooperation mit Industriepartnern realisiert. Im Projekt Designetz werden diese intelligenten Konzepte systemisch betrachtet, verknüpft und mit Hilfe von umfangreichen Demonstratoren vorgestellt. Es soll demonstriert werden, wie intelligente Netze mit einer Einspeisung von zeitweise bis zu 100% EE eine sichere und effiziente Energieversorgung gewährleisten und welche Konzepte und Technologien hierfür eingesetzt werden können. Ziel ist die Erarbeitung von felderprobten Musterlösungen für das zukünftige Massengeschäft, mit der die Energiewende in Deutschland gemeistert und exportiert werden kann. Am Konsortium Designetz sind unter Federführung von RWE Partner aus Stadtwerken, Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung beteiligt.

Die Bergische Universität Wuppertal ist mit der Weiterentwicklung der bestehenden dezentralen Automatisierungslösung befasst. Dazu werden innovative Technologien bestehender und geplanter Demonstratoren hinsichtlich ihrer netzdienlichen Verwendung bewertet und anschließend für eine mögliche Integration in die bestehende dezentrale Netzautomatisierungseinheit ausgewählt. Im Anschluss liegt der Fokus auf der spannungsebenenübergreifenden und koordinierten Regelung der ausgewählten Systeme. Dies verschafft den dezentralen Automatisierungseinheiten den notwendigen Spielraum, um bei steigender Volatilität der Einspeisung aus erneuerbaren Energien auf sich ändernde Leistungsflüsse im Netz zu reagieren und diese selbstständig optimal auszuregeln. Somit wird zusätzliches Flexibilitätspotenzial genutzt und eine teilautarke Steuerung und Regelung größerer Netzbezirke ermöglicht.

Ein weiterer Teil des Forschungsvorhabens ist die Einbindung intelligenter Messsysteme als Sensoren bzw. Aktoren und Smart-Market-Erweiterungen. Hier ist insbesondere die Bewertung und Einbindung von Smart Meter als Sensoren in das dezentrale Netzautomatisierungssystem und die anschließende Aggregation der Daten für eine Anbindung an eine übergeordnete Instanz vorgesehen. Dies ermöglicht die systemische Nutzung dieser bestehenden Systeme zur Gestaltung neuer Funktionen. Neben der somit erzielten Optimierung der Netzzustandserkennung wird damit auch eine Grundlage zur Implementierung neuer Marktmodelle zur Stromvermarktung geschaffen. Ziel ist dabei die Gewährleistung einer möglichst hohen und diskriminierungsfreien Einspeisung aus erneuerbarer Energie zu einem marktwirtschaftlich durch Angebot und Nachfrage getriebenen Preis.

Das Projekt wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen der Initiative "SINTEG - Schaufenster intelligente Energie" gefördert. Über die Laufzeit von 4 Jahren erhält die Bergische Universität Wuppertal rund 393.000€ zur Umsetzung des Projekts.