Der Anteil der erneuerbaren Energien im deutschen Stromnetz steigt rasant an. Aber mit ihrer schwankenden und gleichzeitig bevorzugten Einspeisung stellen sie auch ganz erhebliche Anforderungen an die Netze. Dies ist eine Aufgabe, mit der sich auch die STAWAG in dem Projekt \u201esmart area aachen” seit einigen Jahren intensiv besch\u00e4ftigt. Ein Interview mit den Projektleitern Robert Frings und Peter Zimmer zum Projektfortschritt ist in der Augustausgabe 2014 der et – Energiewirtschaftliche Tagesfragen erschienen.
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Der Anteil der erneuerbaren Energien im deutschen Stromnetz steigt rasant an. Im ersten Quartal dieses Jahres deckten sie rd. 27 % des deutschen Stromverbrauchs. Aber mit ihrer schwankenden und gleichzeitig bevorzugten Einspeisung stellen sie auch ganz erhebliche Anforderungen an die Netze. Das hat seinen Grund insbesondere in der Pflicht der Netzbetreiber, den \u00d6kostrom aufzunehmen. In der Praxis kann das – je nach Witterungslage – zu gro\u00dfen Belastungen f\u00fchren.
\nEine wichtige Aufgabe ist daher, die Netze f\u00fcr k\u00fcnftige Herausforderungen zu r\u00fcsten. Gesucht werden folglich Mittel und Wege, um m\u00f6glichst effizient und kosteng\u00fcnstig wachsende Mengen an Solar- und Windstrom in die Netze einspeisen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
Der Umgang mit der wachsenden Einspeisung fluktuierenden Stroms aus erneuerbaren Energien ist eine Aufgabenstellung, mit der sich auch die Stadtwerke Aachen AG (STAWAG)
\nin dem Projekt \u201esmart area aachen” seit einigen Jahren intensiv besch\u00e4ftigt. Begonnen\u00a0hat alles Anfang 2010, als man sich entschied, mit der RWTH Aachen die Leistungsf\u00e4higkeit
\nk\u00fcnftiger Stromnetze zu definieren und zu erproben. Die Zielvorgabe lautete, auf\u00a0einen einfachen Nenner gebracht: Wie kann die Effizienz der Netze unter technischen und
\nwirtschaftlichen Aspekten optimiert werden, damit der steigende Anteil an regenerativem\u00a0Strom problemlos integriert wird? Derzeit betr\u00e4gt die Einspeisung aus erneuerbaren
\nEnergien im Netz der STAWAG rd. 50 MW, 20 MW davon stammen aus Photovoltaikeinspeisungen. Da sie in Zukunft weiter ansteigen werden, bedeutet das f\u00fcr
\ndie Netze eine erhebliche zus\u00e4tzliche Belastung. Parallel zu den Planungen wurden\u00a0Gespr\u00e4che mit dem Bundeswirtschaftsministerium gef\u00fchrt, um das Projekt mithilfe
\nvon F\u00f6rdergeldern realisieren zu k\u00f6nnen. Dabei wurde schnell klar, dass ein lokal eingegrenzter Bereich f\u00fcr belastbare Erfahrungen nicht ausreicht.<\/p>\n
In der Folge fiel die Entscheidung, ein aus 13 Partnern bestehendes Konsortium aus\u00a0Industrie, Forschung und Energiewirtschaft zu bilden und den Test im rd. 3 000 km langen
\nMittel- und Niederspannungsnetz in Aachen durchzuf\u00fchren. 2012 begannen die\u00a0Arbeiten unter F\u00fchrung der STAWAG. Als erste Schritte wurden Anforderungsprofile
\nerstellt und – darauf aufbauend – Hard- und Softwarel\u00f6sungen entwickelt. Mittlerweile\u00a0ist diese Phase abgeschlossen, und der bis Sommer 2017 laufende Feldtest gewinnt zunehmend an Fahrt.<\/p>\n
Stabile Netzspannung im Mittelpunkt<\/strong><\/p>\n Im Mittelpunkt der Aktivit\u00e4ten steht die Gew\u00e4hrleistung einer Netzspannung, die\u00a0gem\u00e4\u00df DIN 50160 zwischen maximal +10% und -10 % von der Nennspannung abweichen Kennziffergesteuerte Instandhaltung<\/strong><\/p>\n Wichtig sind die Informationen zudem f\u00fcr die Planung und Instandhaltung der Netze. Zuerst zur Planung. Hier wurde im Projekt genau definiert, welche Anforderungen in den n\u00e4chsten Jahren im Versorgungsgebiet erf\u00fcllt werden m\u00fcssen, damit bspw. bei Gewerbebetrieben\u00a0keine Sch\u00e4den durch Versorgungsunterbrechungen auftreten. Das ist Voraussetzung daf\u00fcr, in einem zweiten Schritt Netzkonzepte zu entwickeln und modernste Informations-und Kommunikationstechniken zu implementieren, was auch direkte Auswirkungen auf die Wartung und Instandhaltung hat. Die Zeit regelm\u00e4\u00dfiger Begehungen von Ortsnetzstationen ist vorbei. Alle relevanten Daten werden bei smart area aachen auf elektronischem Wege erfasst. Das Ziel ist, von starren Wartungsterminen hin zu einer kennziffergesteuerten Instandhaltung zu kommen. Erg\u00e4nzt wird das Projekt durch begleitende Forschung. Sie soll das Gesamtsystem betrachten und die Akzeptanz f\u00fcr innovative L\u00f6sungen bei einer zunehmend regenerativen und dezentralen Stromeinspeisung auszubauen \u2013 insbesondere im Hinblick auf die Regulierung der Stromnetze.<\/p>\n RONT oder Kupferkabel?<\/strong><\/p>\n Mit dem bisherigen Verlauf des Projektes, in das rd. 100 Personen eingebunden sind, davon etwa 20 bei der STAWAG, ist man in Aachen nach eigenem Bekunden sehr zufrieden. Viele technische Ma\u00dfnahmen seien mittlerweile umgesetzt worden, und der Feldtest habe bereits erste noch weiter zu vertiefende Erkenntnisse geliefert, z. B., wann ein regelbarer Ortsnetztransformator oder ein zus\u00e4tzlich verlegtes Kupfer-Erdkabel die wirtschaftlichere Alternative zur fluktuierenden Aufnahme von \u00d6kostrom ist. Oder welche M\u00f6glichkeiten eine moderne Kommunikationsinfrastruktur f\u00fcr eine umfassende Netzplanung bietet. Nach Abschluss des f\u00fcnfj\u00e4hrigen Projektes, das einen Rahmen von 10 Mio. \u20ac hat und \u00fcberwiegend vom Bundeswirtschaftsministerium sowie den Aachener Stadtwerken getragen wird, werden die Ergebnisse ausgewertet und Dritten zur Verf\u00fcgung gestellt. Die Aachener erwarten, dass viele kommunale Versorgungsunternehmen davon Gebrauch machen werden. Schlie\u00dflich wird der meiste regenerativ erzeugte Strom in die Verteilnetze eingespeist. Und ein effizientes Netz ist immer ein wichtiger Wettbewerbsfaktor.<\/p>\n G. Lengsdorf, Fachjournalist, Bonn<\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Der Anteil der erneuerbaren Energien im deutschen Stromnetz steigt rasant…<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"class_list":["post-920","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-aktuelles"],"acf":[],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/920","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=920"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/920\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=920"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=920"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/smartarea.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=920"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\ndarf. Je mehr Solarstrom eingespeist wird, desto st\u00e4rker sind die Beeinflussungen.\u00a0Werden die Grenzwerte \u00fcberschritten, besteht die Gefahr, dass elektrische Ger\u00e4te
\nbesch\u00e4digt werden und nicht mehr funktionieren. Unter den insgesamt sieben Bausteinen\u00a0des Projektes \u201esmart area aachen” fallen einige besonders ins Auge. Da ist zun\u00e4chst
\nder Einsatz von regelbaren Ortsnetztransformatoren, kurz RONT, zu nennen. Im Gegensatz\u00a0zu konventionellen Transformatoren k\u00f6nnen sie Spannungsschwankungen von bis zu 10 % ausgleichen und so einen stabilen Betrieb auch bei massiver Einspeisung sicherstellen. Derzeit haben die Aachener Stadtwerke nach eigenen Angaben f\u00fcnf solcher Anlagen im Feldtest. Weitere sollen hinzukommen. Die genaue Anzahl ergibt sich schlie\u00dflich aus den Erfahrungen, die im Verlauf des Projektes, das als dynamischer Prozess verstanden wird, gemacht werden.
\nNeben diesen RONT sind noch vier weitere Netzstationen im Aufbau, die \u00fcber eine\u00a0intelligente Fehlerortung die Betriebsf\u00fchrung optimieren sollen. Dazu werden neue
\nAlgorithmen entwickelt, die Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten im Netz erkennen und umgehend\u00a0an die Leitwarte melden. \u00dcberhaupt spielt die Kommunikation eine wichtige Rolle im
\nProjekt der Aachener. Denn aufgrund der EE-Einspeisung m\u00fcssen permanent zahlreiche\u00a0aktuelle Informationen \u00fcber den Netzzustand und die -auslastung f\u00fcr einen stabilen Betrieb zur Verf\u00fcgung stehen. Die erforderlichen Daten wie Spannung und Leistungswerte werden im Feldtest in den Ortnetzstationen abgegriffen und mithilfe einer neuen Kommunikationsinfrastruktur in die zentrale Schaltstelle des Unternehmens \u00fcbermittelt. Wo das nicht m\u00f6glich ist, bedient man sich spezieller Rechenmodelle, um belastbare Sch\u00e4tzwerte zu erhalten.<\/p>\n