Ein Stromnetz, das mitdenkt

Energie wird zunehmend auf alternativen Wegen erzeugt, immer häufiger sind Elektroautos auf den Straßen unterwegs und immer mehr Menschen sind sich dessen bewusst, dass die Energieressourcen begrenzt sind. Insgesamt steht das Energiesystem vor neuen Herausforderungen.

Mit Folgen für das Stromnetz, wie Wilfried Elmenreich ausführt: „Unser Stromnetz hat sich in den letzten 50 Jahren kaum verändert. Aber jetzt muss es intelligent werden“, so der Leiter einer durch die Lakeside Labs geförderten Forschungsgruppe zu „Smart Grids“ an der Technischen Fakultät der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt.

„Smart Grids“ stehen für ein solches intelligentes Stromnetz: Konsumentinnen und Konsumenten beteiligen sich aktiv an der Kombination von Strom- und Kommunikationsnetz. Mit der Einbindung von alternativen Stromerzeugern können Haushalte, Industrie oder Kommunen aktiver und vom globalen Stromnetz unabhängiger agieren. Solche Systeme, die sich selbst mit Energie versorgen, bezeichnet man als „Smart Microgrids“.

Theoretisch kann dabei jeder Haushalt Energie kaufen und – wenn Energie mit alternativen Methoden erzeugt wird – verkaufen. Wenn aber alle Geschirrspülmaschinen zur Mittagszeit eingeschaltet werden und alle Klimaanlagen nachmittags auf Hochtouren laufen, kann das System schnell überlastet werden. Andererseits kann zu anderen Tageszeiten ein Überschuss an Energie vorhanden sein. „Intelligente Agenten können hier automatisch Nutzungsmuster für Geräte vorschlagen, um Energieverbrauch und Preis zu optimieren“, erklärt Anita Sobe, die in der „Smart Grids“-Gruppe forscht.

„Da ein System mit so vielen Akteuren schwer zentral zu verwalten ist, braucht es selbstorganisierende Algorithmen und Mechanismen“, erklärt Elmenreich zum technischen Hintergrund. Die Forscherinnen und Forscher bemühen sich darum, vorhandene Einzellösungen in ein intelligentes Microgrid zu integrieren.