SpaZiel - Spannungsebenenübergreifende optimierte und automatisierte Zielnetzplanung von Verteilungsnetzen

Im Rahmen der laufenden Energie- und Wärmewende in Deutschland ist eine immer weiter ansteigende Anzahl neuartiger Lasten (u. a. Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen) und Einspeiser (u. a. Photovoltaikanlagen), welche vorwiegend in den Verteilungsnetzen angeschlossen werden, zu beobachten. Dies führt zu erheblichen Anforderungen an die Stromnetze. Um den Herausforderungen zu begegnen und Potenziale zur Kostensenkung aufzudecken, werden von den Netzbetreibern regelmäßig Zielnetzplanungen durchgeführt. Mit zunehmender Zahl neuartiger Lasten und Einspeiser wird es jedoch immer anspruchsvoller für diese Zielnetzplanungen geeignete Annahmen zu treffen. Insbesondere erfolgen sie zurzeit getrennt nach Spannungsebene (Nieder- und Mittelspannung). An dieser Schnittstelle sind vereinfachende Annahmen erforderlich, die zu wachsenden Sicherheitsreserven und letztendlich zu nur noch bedingt zielgerichtetem Netzausbau führen.

Durch die Verwendung von spannungsebenenübergreifenden Analysen der Verteilungsnetze können technische und wirtschaftliche Synergien identifiziert und unnötige Investitionsmaßnahmen vermieden werden. Zu diesem Zweck wird im Rahmen des Forschungsvorhabens SpaZiel eine softwaregestützte Methode entwickelt, die eine spannungsebenenübergreifende Zielnetzplanung ermöglicht und bei der sowohl konventionelle als auch innovative Betriebsmittel und Planungsmethoden berücksichtigt werden. Diese Methode vereint die bereits vorhandenen Software-Tools zur getrennten automatisierten Zielnetzplanung von Nieder- bzw. Mittelspannungsnetzen der beiden Projektpartner Bergische Universität Wuppertal und IAV GmbH. Die neue Methode ermöglicht es, die gemeinsame Planung von Mittel- und Niederspannungsnetzen für unterschiedliche Entwicklungsszenarien automatisiert vorzunehmen. Zusätzlich werden Geostruktur- und Marktdaten verwendet, um eine präzise Abschätzung für zukünftige Standorte von neuartigen Lasten und Einspeisern zu ermitteln, zur Positionierung von Einzelstrangreglern oder zur Ermittlung neuer Kabeltrassen unter Berücksichtigung von geeigneten Untergründen. Die Ergebnisse der neuen Methode werden plausibilisiert, indem sie auf mehrere reale Mittel- und Niederspannungsnetze angewendet wird. Diese werden von den assoziierten Projektpartnern zur Verfügung gestellt.

Das gesamte Investitionsvolumen des Projekts beträgt ca. 1,2 Mio. Euro. Die Projektpartner erhalten im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung insgesamt eine Förderung in Höhe von ca. 850.000 Euro durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Der Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik der Bergischen Universität Wuppertal erhält eine Förderung in Höhe von ca. 530.000 Euro.