VDE-Studie prüft Energieinformationsnetze und -systeme im Smart Grid

Der wachsende Anteil von Strom aus dezentralen Energiequellen und das Zusammenwachsen von Elektroauto, IT-, Strom- und Verkehrsnetz zu einem innovativen System bringen das konventionelle Stromnetz an die Grenze der Netzstabilität.

Denn die klassische Netzarchitektur mit seiner hierarchischen Struktur und großen zentralen Kraftwerken ist für starke Lastschwankungen, wie sie beispielsweise bei Windkraftanlagen auftreten, oder gar für die Umkehr von Lastflüssen, wie sie bei der Einbindung dezentraler Erzeuger (Haushalte) und Energiespeicher (E-Mobil) vorkommen, nicht ausreichend.

Erst intelligente Netze (Smart Grids) mit Energieinformationsnetzen und -systemen als wesentlichem Bestandteil schaffen die Voraussetzung dafür – und gelten dank technologischer Spitzenpositionen als potentieller Exportschlager Made in Germany. Experten der Informationstechnischen Gesellschaft im VDE haben jetzt ein Modell des Energieinformationsnetzes entwickelt, das die fast vollständige Energiesystem-Modellierung auf hoher Abstraktionsebene zur Beschreibung des aktuellen Standes und zur Abschätzung der zukünftigen Entwicklungen ermöglicht.

Das verallgemeinerbare Modell umfasst die vier Ebenen Infrastruktur, Informationsobjekte und Dienstekommunikation, Dienste sowie Dienstenutzer und erlaubt die Integration existierender Technologien und die Erfassung der virtuellen Welt der Dienste unabhängig von der unterliegenden Infrastruktur.

Handlungsbedarf für die Realisierung des zukünftigen intelligenten Energieversorgungssystems sieht der VDE in erster Linie im Bereich der Standardisierung zur Harmonisierung sowie zur Sicherstellung von Interoperabilität und Konformität der Systemkomponenten. Empfohlen wird insbesondere, auf allen Ebenen – von der fachlichen Gesamtarchitektur der Versorgungssysteme über technische Prozess- und IT-Architekturen bis hin zu physischen und informationstechnischen Sicherheitsarchitekturen – angemessen robuste und belastbare Architekturkonzepte zu entwickeln. Diese sind in konkrete Infrastrukturen zu implementieren. Dazu kann es je nach Betrachtungsgegenstand oder Problemlösung nötig werden, neue elektrophysikalische, Steuerungs- und/oder Kommunikationstechnologien einschließlich evtl. benötigter Protokolle und Interfaces weiter- oder neu zu entwickeln und durch neue technische Komponenten zu unterlegen. Um die Voraussetzungen für die Erhaltung der Versorgungssicherheit und -zuverlässigkeit zu schaffen, müssen die fachlichen Grenzen im Bereich der Energieversorgung, Telekommunikation und Automatisierung überwunden und alle betroffenen Akteure eingebunden werden. Ein Beitrag dazu ist das von den VDE-Experten entwickelte „generische Modell“.

Das komplexe Energieinformationsnetz ist nur unter Einsatz interdisziplinären Wissens aus den Fachdisziplinen Energieversorgung, Telekommunikation, Automatisierungstechnik und Ökonomie realisierbar. Um den angestrebten Paradigmenwechsel von einem hierarchischen, zentralen System in der Energieversorgung hin zu einer Peer-to-Peer-Architektur zu vollziehen, müsse ein gemeinsames Verständnis für eine enge Kooperation und den Know-how-Transfer zwischen den Fachdisziplinen gebildet werden, so die Forderung des VDE.

Hinweis für die Redaktion: Die VDE-Studie kann für 250 Euro beim VDE im InfoCenter unter www.vde.com bestellt werden. Für VDE-Mitglieder und für Journalisten ist sie kostenlos.

Pressekontakt: Melanie Mora, Tel. 069 6308461, melanie.mora@vde.com