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Stabiles Stromnetz trotz Energiemix

12.02.2015

Zugunsten der erneuerbaren Energiequellen will Deutschland aus der Kernenergie aussteigen und sich von fossilen Energieträgern lösen. Doch das regionale Stromnetz ist in seiner heutigen Form nicht immer für die gleichzeitige Einspeisung unterschiedlicher Energiequellen geeignet.

In dem Forschungsprojekt »REStabil« haben Magdeburger Forscher nach Lösungen gesucht, wie das Stromnetz zukünftig dennoch den Energiemix bewältigen kann. Erfolgreich – der technischen Umsetzbarkeit der Energiewende sind die Forscher damit ein gutes Stück näher gekommen.


In »REStabil« untersuchen Magdeburger Wissenschaftler, wie dezentrale Energieanlagen dazu beitragen können, das Stromnetz zu stabilisieren und welche technischen Veränderungen dazu notwendig sind.

Grafik: Fraunhofer IFF


Mit dezentralen Anlagen, wie beispielsweise dieser Biogasanlage in Kemberg bei Wittenberg, lässt sich die Spannung im Stromnetz gezielt regulieren.

Foto: Fraunhofer IFF

Eine Kleinstadt, ein Gewerbe- oder ein Industriepark könnten heute durchaus allein aus erneuerbaren Energiequellen versorgt werden. Doch lassen sich Sonne und Windkraft nicht einfach regeln und am aktuellen Bedarf ausrichten. Daher setzen die Forscher auf dezentrale Anlagen, also beispielsweise auf Photovoltaik-, Wind- oder Biogasanlagen, um die Spannung im Netz unterstützend regulieren zu können.

Forscher vom Fraunhofer IFF, der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und ihre Partner ABO-WIND AG, ZERE e.V., Mitnetz Strom und GETEC Heat & Power arbeiteten dafür in dem Forschungsprojekt »REStabil« zusammen. Gemeinsam untersuchten sie, wie dezentrale Energieanlagen dazu beitragen können, das Netz zu stabilisieren und welche technischen Veränderungen dafür notwendig sind.

Sie erforschten darüber hinaus, welche Anforderungen sich an intelligente Netzführung und zukünftige Leitstellen ergeben. Die Forschungsergebnisse aus »REStabil« zeigen Wege auf, Energie aus erneuerbaren Quellen netzunterstützend zu managen, um deren Zusammenspiel zu optimieren.

Manchmal wird die Situation im Netz kritisch: Zum Beispiel an sonnigen und windigen Tagen am Wochenende, wenn wenig Energie verbraucht und die gesamte verfügbare Energie aus erneuerbaren Quellen in das Netz eingespeist wird, droht die Spannung im Netz zu stark anzusteigen. An anderen Tagen dagegen wird die Spannung zu schwach, wenn der Verbrauch sehr hoch ist.

»Daher suchten wir nach Möglichkeiten, die Spannung direkt mit dezentralen Anlagen regional und netzunterstützend zu regulieren. Bei unserer Forschungsarbeit haben wir festgestellt, dass dezentrale Anlagen großes Dienstleistungspotenzial für regionale Netze bergen – das sind Ressourcen, die wir in Zukunft noch stärker nutzen sollten«, erklärt Dr.-Ing. Przemyslaw Komarnicki vom Geschäftsfeld Prozess- und Anlagentechnik am Fraunhofer IFF in Magdeburg.

Live-Versuch: Forscher regulieren mit dezentraler Anlage Spannung im Netz

Die Forscher stellen ihre Ergebnisse heute auf der Abschlussveranstaltung für das Projekt »REStabil« erstmals öffentlich vor. In einem Live-Versuch zeigen sie, wie sich die Spannung im Mittelspannungsnetz von Kemberg bei Wittenberg regulieren lässt. Zu den dortigen Windrädern und Photovoltaik-Anlagen schalten sie dazu eine Biogasanlage an das Netz und visualisieren die Veränderungen in den Netzparametern über die Anlagensteuerung.

Das Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt hat »REStabil« mit rund einer Million Euro gefördert, finanziert aus EFRE-Mitteln. Bei dem Live-Versuch überzeugte sich Minister Dr. Herrmann Onko Aeikens heute davon, dass die Systemansätze hohes Umsetzungspotenzial besitzen.

»Mit diesen Ergebnissen haben die Forscher gezeigt, wie sich die Energiewende technisch umsetzen lässt. Die Bedeutung kann man daher nicht hoch genug einschätzen, vor allem wenn sich zukünftig die Wirkung in regionalen Netzen noch verstärken lässt«, ist Aeikens überzeugt. »Schon heute ist Sachsen-Anhalt ein Vorreiter in der Energiewende: Im gesamtdeutschen Vergleich können wir einen hohen Anteil an erneuerbaren Energien im Energiemix vorweisen. Was die Forschung zu diesem Thema betrifft, streben wir nun ebenfalls nach vorn«, erklärt Aeikens weiter.

Jetzt müssen sich am Markt noch neue Geschäftsmodelle für das Wechselspiel aus Einspeisern und Verbrauchern zwischen Anlagen- und Netzbetreibern entwickeln, damit diese Lösungen wirtschaftlich angewendet werden können.

Weitere Informationen:

http://www.iff.fraunhofer.de - Webseite des Forschungsinstituts

Anna-Kristina Mahler | Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

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