Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stromeinspeisung von Sonne und Wind besser vorhersagen

01.06.2016

Sonne und Wind scheinen beziehungsweise wehen nicht immer gleich stark. Ein Problem für das Stromnetz, in dem Stromangebot immer gleich Stromnachfrage sein muss. Im Projekt EWeLiNE arbeiten Fraunhofer und der Deutsche Wetterdienst an besseren Prognosemodellen für die Stromerzeugung erneuerbarer Energien. Jetzt ist eine Plattform gestartet, auf der Übertragungsnetzbetreiber die neuen Modelle live testen können.

Das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel arbeitet im Projekt EWeLiNE gemeinsam mit dem Deutschen Wetterdienst DWD in Offenbach an mathematischen Modellen, die auf jede Viertelstunde genau und besser als bisher prognostizieren sollen, wieviel Strom die in Deutschland installierten Photovoltaik- und Windkraftanlagen in den nächsten Stunden und an den nächsten Tagen erzeugen.


Die neue Demonstrations-Plattform »EnergyForecaster« stellt Prognosen für die Einspeisung von erneuerbaren Energien generell (links) sowie für Photovoltaik- und Windeinspeisung einzeln (rechts) dar.

© Fraunhofer IWES

»Entscheidend ist, dass wir beide Welten – Wetter- und Leistungsprognosen – enger miteinander verknüpfen als bisher und sie besser auf die Anforderungen der Übertragungsnetzbetreiber anpassen«, beschreibt Projektleiter Dr. Malte Siefert vom IWES in Kassel den Mehrwert der neuen Modelle.

Die Unternehmen betreiben die großen Überlandleitungen in Deutschland, das 380 und 220 Kilovolt Höchstspannungsnetz. Übertragungsnetzbetreiber sind dafür zuständig, dass der Strom bei den Verbrauchern ankommt, halten das Stromnetz instand und bauen es bei Bedarf aus.

EnergyForecaster: Prognosemodelle live erproben

Seit Ende 2012 läuft das Projekt. Jetzt starten die Partner die Demonstrationsplattform EnergyForecaster. Dort können die Übertragungsnetzbetreiber die neuen Prognosetools live in der Leitwarte erproben. Die Unternehmen wissen recht genau, wann und wie viel Strom die Verbraucher im Tageslauf benötigen. Wie viel Strom Photovoltaik- und Windkraftanlagen einspeisen, lässt sich jedoch nur annäherungsweise vorhersagen.

»Die Prognose der erzeugten Menge an erneuerbarer Energie ist wichtig um zu wissen, wie viel Energie noch aus konventionellen Energieträgern wie Atom, Gas oder Kohle zugeschaltet werden muss. Gleichzeitig benötigt man sie für Berechnungen, um das Stromnetz stabil zu halten und für den Handel mit Strom«, erklärt Siefert.

Neu sind beispielsweise Prognosen, mit denen die Übertragungsnetzbetreiber sehr genau berechnen können, wieviel Wind- und Solarstrom an welchem Netzknoten eingespeist wird. Außerdem zeigen die neuen Werkzeuge Informationen über die Zuverlässigkeit der Prognosen an.

»Die Übertragungsnetzbetreiber müssen auch wissen, wo es kritische Wettersituationen – zum Beispiel Hochnebelfelder oder Tiefdruckgebiete – gibt, um die Prognoseergebnisse besser zu bewerten und einzuschätzen«, sagt Siefert. Auch die Forscher profitieren vom EnergyForecaster: Sie beobachten, wie sich die Neuerungen im Feldtest bewähren. »Wir gehen davon aus, dass sich dabei weitere, bisher noch nicht erkannte Optimierungspotenziale ergeben«, sagt Siefert.

1,9 Millionen Anlagen miteinbeziehen

»Entscheidend ist es, genau zu berechnen, wie die 1,9 Millionen in Deutschland betriebenen Photovoltaik- und Windenergieanlagen das Wetter in elektrischen Strom umwandeln«, sagt Siefert. Das Problem: Nicht von allen Anlagen stehen Daten zur Verfügung. »Bei manchen ist uns der Zugriff datenschutzrechtlich nicht möglich, bei anderen fehlt schlichtweg die Technik, um die Einspeisung der Anlagen kontinuierlich zu erfassen«, erklärt Siefert.

Das IWES entwirft mathematische Modelle, um die Prognosen aller PV- und Windkraftanlagen in Deutschland zu verbessern. Die Ergebnisse gleichen die Forscher mit vorhandenen Daten ab und optimieren sie für verschiedene Anwendungen. Die Wissenschaftler unterteilten die über 40 verwendeten Prognosen der Übertragungsnetzbetreiber in 16 Gruppen und verbesserten sie systematisch. »Ziel ist es, für jede Anwendung mehrere verschiedene Verfahren zu kombinieren, um deren jeweilige Stärken zu nutzen«, sagt Siefert.

Der Deutsche Wetterdienst passt seine Wetterprognosen den Anforderungen von Einspeiseprognosen an. »Basierend auf detaillierten meteorologischen Analysen von Situationen, in denen die größten Fehler bei den vorhergesagten Einspeisungen in das Stromnetz auftraten, haben wir gleichzeitig Verbesserungen für unsere Wettermodelle abgeleitet«, erklärt Dr. Renate Hagedorn vom DWD. »Mit der gezielten Anpassung unserer Wetterprognosen für die darauf aufbauende Prognose der Wind- und Photovoltaik-Einspeisung in das Stromnetz hat der Deutsche Wetterdienst (DWD) eine neue zusätzliche Aufgabe übernommen«, erklärt Hagedorn.

Weitere Informationen:

http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2016/Juni/stromeinspeisun...

Uwe Krengel | Fraunhofer Forschung Kompakt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Technologiemodul senkt Ausschussrate von Mikrolinsen auf ein Minimum
14.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Per Kamera-Drohne zum 3D-Fabriklayout
14.10.2019 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Im Focus: An ultrafast glimpse of the photochemistry of the atmosphere

Researchers at Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) in Munich have explored the initial consequences of the interaction of light with molecules on the surface of nanoscopic aerosols.

The nanocosmos is constantly in motion. All natural processes are ultimately determined by the interplay between radiation and matter. Light strikes particles...

Im Focus: Shaping nanoparticles for improved quantum information technology

Particles that are mere nanometers in size are at the forefront of scientific research today. They come in many different shapes: rods, spheres, cubes, vesicles, S-shaped worms and even donut-like rings. What makes them worthy of scientific study is that, being so tiny, they exhibit quantum mechanical properties not possible with larger objects.

Researchers at the Center for Nanoscale Materials (CNM), a U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science User Facility located at DOE's Argonne National...

Im Focus: Neuer Werkstoff für den Bootsbau

Um die Entwicklung eines Leichtbaukonzepts für Sportboote und Yachten geht es in einem Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Mittelhessen. Prof. Dr. Stephan Marzi vom Gießener Institut für Mechanik und Materialforschung arbeitet dabei mit dem Bootsbauer Krake Catamarane aus dem thüringischen Apolda zusammen. Internationale Kooperationspartner sind Prof. Anders Biel von der schwedischen Universität Karlstad und die Firma Lamera aus Göteborg. Den Projektbeitrag der THM fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand mit 190.000 Euro.

Im modernen Bootsbau verwenden die Hersteller als Grundmaterial vorwiegend Duroplasten wie zum Beispiel glasfaserverstärkten Kunststoff. Das Material ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

Bauingenieure im Dialog 2019: Vorträge stellen spannende Projekte aus dem Spezialtiefbau vor

15.10.2019 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2019

14.10.2019 | Veranstaltungen

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

Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

15.10.2019 | Physik Astronomie

Immer im richtigen Takt: Ultrakurze Lichtblitze unter optischer Kontrolle

15.10.2019 | Physik Astronomie

„Tanzmuster“ von Skyrmionen vermessen

15.10.2019 | Physik Astronomie

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