Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Energiewende: Neuer Regler verteilt Strom einfach und effizienter im Netz

15.01.2018

Bis 2050 soll die Stromversorgung in Deutschland zu 80 Prozent aus erneuerbaren Energien stammen – das sieht der Plan der Bundesregierung vor. Ein großer Teil davon wird in Niederspannungsnetze eingespeist, um Haushalte mit Energie zu versorgen. Allerdings könnte es in naher Zukunft durch die Zunahme von Elektroautos zu einer Überlastung dieser Netze kommen. Zusammen mit Industriepartnern hat Ingenieur Stefan Lang an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) einen Netzregler entwickelt, der den Stromfluss misst und gegensteuert, wenn sich der Bedarf in verschiedenen Leitungen ändert. Die Technik ist kostengünstig und kann einfach in vorhandene Niederspannungsnetze eingebaut werden.

Wenn am späten Nachmittag oder in den Abendstunden in den deutschen Haushalten Fernseher laufen, Jugendliche mit ihren Computerkonsolen spielen, Lichter leuchten, der Wäschetrockner läuft oder auf dem Herd das Essen kocht, ist der Energiebedarf besonders hoch. Der Strom aus unseren Steckdosen kommt dabei aus Niederspannungsnetzen.


Beim neuen Regler (FLOW-R) kommt gängige Technik zum Einsatz.

Foto: Lang


Stefan Lang

Foto: Lang

„Sie machen rund 65 Prozent des insgesamt 1,8 Millionen Kilometer langen Stromnetzes in Deutschland aus“, sagt Stefan Lang, der sich im Rahmen seiner Promotion am Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement bei Professor Dr. Wolfram H. Wellßow mit diesem Thema beschäftigt hat. Für diese Netze gilt: Die Spannung darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, da ansonsten Geräte wie Computer oder Kaffeemaschinen Schaden nehmen können.

„Hinzu kommt die thermische Belastung, zu der es kommen kann, wenn zu viel Strom fließt“, fährt er fort. In der Folge könnten Stromleitungen überlastet werden, schlimmsten Falls Schaden nehmen und somit der Stromfluss zum Erliegen kommen.

Ein Großteil des Stroms in Niederspannungsnetzen stammt bereits von Photovoltaikanlagen, die ihren Strom jedoch nur tagsüber einspeisen können, wenn er produziert wird. Durch Elektroautos könnte der Bedarf jedoch in den kommenden Jahren deutlich steigen, vor allem in der zweiten Tageshälfte, wenn Autobesitzer ihre Wagen zu Hause am Netz aufladen. „Für die Stromnetze stellt dies eine zusätzliche Belastung dar“, sagt Lang. „Bislang gab es für diese Szenarien noch keine Lösungen.“

An einer solchen hat der Ingenieur im Rahmen seiner Promotion gearbeitet. Im Fokus standen dabei sogenannte vermaschte Netze, bei denen der Strom ringförmig fließt und Netzwerkknoten miteinander verbunden sind. Sie versorgen unter anderem Wohngebiete mit Strom. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie hat Lang einen Netzregler entwickelt, der die Stromverteilung automatisch im Blick hat.

„An verschiedenen Punkten misst der Regler den Strom in den verschiedenen Leitungen“, erklärt der Ingenieur die Technik. „Er ermittelt, wie viel Strom in welchen Leitungen fließt, regelt den Stromfluss und steuert gegen, wenn zum Beispiel in einer Leitung mehr Strom fließt, als diese führen darf.“ Das Besondere dabei: Es kommt konventionelle Transformatortechnik zum Einsatz, die sich leicht in vorhandene Verteilerschränke einbauen lässt.

Gemeinsam mit dem Energietechnikunternehmen Walcher hat Lang einen Prototypen gebaut und ihn auf dem Kaiserslauterer Campus getestet. Auch einen ersten Einsatz in einem Stromnetz in der Nähe von Landau hat die Technik erfolgreich absolviert.

Für diese Arbeit mit dem Titel „Konzeption einer Spannungs- und Wirkleistungsreglung für vermaschte Niederspannungsnetze“ ist der Ingenieur kürzlich mit dem 2. Preis der Stiftung Energie & Klimaschutz ausgezeichnet worden. Die Preisverleihung fand im Rahmen des Abschluss-Symposiums des „EnergieCampus“ am Karlsruher Institut für Technologie im November statt.

Am Projekt „Flexibler Ortsnetz Spannungs- und Wirkleistungs-Regler (FLOW-R)“ waren neben der TUK und Walcher der Energieversorger Pfalzwerke AG und das Technikunternehmen Power Plus Communications AG beteiligt. Gefördert wurden die Arbeiten vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Fragen beantwortet:
Dipl.-Ing. Stefan Lang
Pfalzwerke AG
Tel.: 0621 585-2344
E-Mail: stefan.lang(at)pfalzwerke.de

Melanie Löw | Technische Universität Kaiserslautern
Weitere Informationen:
http://www.uni-kl.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam
20.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht ISFH Vorreiter bei der Kalibrierung von Strahlungssensoren
20.06.2018 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics