Windparks intelligent vernetzen

Regenerativen Energien gehört die Zukunft. Vor allem die Windenergie boomt – 2009 wurden nach Angaben des Bundesverbands WindEnergie 952 neue Anlagen in Deutschland installiert. Einen Gesamtstromverbrauch von 595 Terrawattstunden prognostiziert der Bundesverband Erneuerbare Energie für 2020. Der Verbrauch wird dann zu 47 Prozent durch erneuerbare Energien gedeckt, darunter 25 Prozent Windenergie.

Mit »Wind on the Grid« wurde jetzt eines der größten EU-Projekte zur Netzintegration abgeschlossen: Europäische Unternehmen aus Industrie und Forschung haben auf der iberischen Halbinsel untersucht, wie sich Windparks im großen Umfang sicher in das europäische Stromnetz einbinden lassen. Um den Netzbetreibern das Erfassen, Steuern und die Vorhersage der Windenergie zu ermöglichen, hat das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES sein Wind Farm Cluster Management System, kurz WCMS, und sein Wind Power Management System zur Verfügung gestellt und um neue Funktionen ergänzt.

Mit den Software-Paketen konnten die Forscher in Portugal fünf Windparks mit 204 Megawatt und in Spanien sechs Anlagen mit 107 Megawatt Leistung in Echtzeittests bei unterschiedlichen Wetterbedingungen ins Stromnetz integrieren. »Mit dem WCMS wurden die verstreut liegenden Windparks zu einem Cluster zusammengefasst und von der Leitwarte der jeweiligen Netzbetreiber zentral gesteuert. Während das Wind Farm Cluster Management System die Frequenz- und die Spannungsleistung im elektrischen Netz stabil hält und für einen sicheren Netzbetrieb sorgt, berechnet die Prognosesoftware Wind Power Management System mit Hilfe von künstlichen neuronalen Netzen auf Grundlage von Wettervorhersagen die zu erwartende Windleistung,« erläutert Dr. Kurt Rohrig, Abteilungsleiter am Kasseler Institutsteil des IWES.

Prinzipiell gilt: Einzelne Windanlangen weisen hohe Schwankungen der erzeugten Leistung auf. Je mehr Windparks sich zu einem Cluster zusammenfassen lassen, desto eher können Windböen und -flauten ausgeglichen werden. Und: Je mehr Anlagen installiert sind, desto günstiger wird der Strompreis. »Heute liegt der Strompreis für Windenergie bei sieben Cent pro Kilowattstunde. An guten Standorten beträgt er fünf Cent. 2025 wird er im Mittel bei vier Cent rangieren,« prognostiziert Rohrig.

Derzeit verhandeln die Wissenschaftler mit dem Netzbetreiber in Portugal, ob ihr System dort in die Leittechnik integriert werden kann. »Langfristig werden Windanlagen konventionelle Kraftwerke ersetzen,« ist Rohrig überzeugt.