Ziel des Energiewendeprojektes Ensure ist es, Technologien für das Stromnetz der Zukunft sowie ihr Zusammenspiel zu testen und zu simulieren. ©Bild: Otzipka, Hansewerk

Forschungsprojekt Ensure: Testet Stromnetz der Zukunft - 5 Technologien soll Netz fit machen

(PM) Das Energiewendeprojekt Ensure (Neue Energienetzstrukturen für die Energiewende) ist unter anderem im Kreis Steinburg (Schleswig-Holstein) in seine heisse Phase eingetreten. Mit dem Forschungsprojekt wird die Hauptherausforderung der erneuerbaren Energien angegangen: die schwankende Einspeisung und noch direktere Nutzung aus Wind und Sonne. Bei einem erfolgreichen Test sollen die Pilotanlagen zunächst in Schleswig-Holstein und später in ganz Deutschland zum Einsatz kommen können.


Jan Hansen, Leiter Operative Netzsteuerung und Prozessdatentechnik bei Schleswig-Holstein Netz erklärt: „Im besten Fall können wir mit den Innovationen, die in unserem Netz getestet werden, das Abregeln der EEG-Anlagen in Zukunft weitestgehend verhindern, da das Netz deutlich flexibler wird. Ein entscheidender Schritt für das Gelingen der Energiewende." Ziel des Projekts ist es, Technologien für das Stromnetz der Zukunft sowie ihr Zusammenspiel zu testen und zu simulieren. Dabei steht im Mittelpunkt, die Flexibilität der Netzstrukturen zu erhöhen, um die Einspeisung erneuerbarer Energien zu erleichtern. „Ziel aller Pilottests ist es, ausgewählte innovative Lösungen zu erproben oder zu simulieren, die bislang kaum oder gar nicht zum Einsatz kamen – um mehr grünen Strom aufzunehmen und die Netze effektiver nutzen zu können“, erläutert Malte Posewang, Ensure-Projektleiter bei Schleswig-Holstein Netz.

Standorte für Pilottests werden geprüft
Die 21 Ensure-Projektpartner untersuchen aktuell fünf Pilotanlagen – für drei davon besteht die Möglichkeit, diese direkt im Kreis Steinburg zu installieren, eventuell ergänzt durch ein Pilotprojekt im Netzgebiet der Stadtwerke Kiel. Derzeit wird geprüft, an welchen Standorten die Pilottests durchgeführt werden könnten oder ob sie alternativ digital simuliert werden. Für die nun laufende Phase steht dem Konsortium aus Netzbetreibern, Industrie, Wissenschaft und Zivilgesellschaft ein Forschungsbudget in Höhe von 30 Millionen Euro zur Verfügung.

Die Pilotanlagen im Überblick:

Adaptivschutz

Erstmalig soll an verschiedenen Knotenpunkten im Stromnetz der sogenannte Adaptivschutz installiert werden. Solche Systeme schalten normalerweise bei einer Störung den Strom automatisch in Sekundenbruchteilen ab. Die neuen Systeme können – anders als ihre Vorgänger – flexibler auf die schwankende Einspeisung erneuerbarer Energien reagieren. „Vergleichbar mit dem elektronischen Stabilitäts-Programm beim Auto wird das Stromnetz dadurch flexibler, sodass es mehr grünen Strom aufnehmen kann“, so Jan Hansen.

Sonnenenergie direkt in den Tank
Als zweite Pilotanlage ist ein sogenannter Solid-State-Transformer geplant, mit dem mehr grün erzeugter Strom zum Verbraucher kommt. Die neue Technik: EEG-Anlagen produzieren Gleichstrom, das Stromnetz funktioniert mit Wechselstrom, während Elektroautos wiederum Gleichstrom benötigen. Der Solid-State-Transformer verfügt daher über einen integrierten Umrichter, sodass entsprechende Anlagen oder Elektro-Autos mit weniger Netzverlusten direkt an das Netz angeschlossen werden können. „Wir bringen die Sonne so direkt und ohne Umwege in den Tank der E-Autos“, erläutert Malte Posewang.

MVDC-Kurzkupplung
Um den grünen Strom effizienter zum Verbraucher zu bringen, wird als dritte Pilotanlage die MVDC-Kurzkupplung (MVDC = Mittelspannungsgleichstrom) erforscht und simuliert. Malte Posewang: „Mit dieser Technik möchten wir erforschen, wie Überschüsse aus Grünstrom leichter zwischen einzelnen Teilnetzen ausgeglichen werden können. Der Strom kann damit effizienter von der Erzeugungsregion zum Verbraucher gebracht werden.“ Die Teilnetze könnten dennoch weiter unabhängig betrieben werden, so dass das bewährte Betriebskonzept erhalten bleibt.

Vermaschungskonzepte
Im Energiekosmos Ensure werden darüber hinaus Vermaschungskonzepte untersucht, um die Transportkapazität durch dynamische Änderung der Netzstruktur zu erhöhen. Dies wird mitunter notwendig, wenn sehr viele EEG-Anlagen in das Netz einspeisen oder beispielsweise sehr viele Elektro-Autos zur gleichen Zeit geladen werden. So können die Investitionskosten in das Netz gesenkt werden, da grösstenteils die bereits bestehende Infrastruktur genutzt wird.

Digitales Umspannwerk
Als Knotenpunkt im Energieversorgungsnetz sind Umspannwerke im Rahmen der Energiewende besonders gefragt. Im Pilotprojekt digitales Umspannwerk untersucht der Energiekosmos Ensure, wie moderne Kommunikationstechnik die Umspannwerke schlauer und flexibler im Umgang mit erneuerbaren Energien und das Stromnetz somit flexibler machen kann.

Text: Hansewerk Gruppe

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