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Das Projekt

Zusammenspiel der Partner

Seit Anfang 2015 geht das Forschungsprojekt „Green Access“ der Frage nach, wie intelligent die Stromnetze werden müssen, um möglichst viel Ökostrom zu möglichst geringen Kosten aufnehmen zu können. Hierzu erprobt EWE NETZ mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft vier Jahre lang, wie einzelne Bestandteile zusammenwirken, die ein intelligentes Regeln der Netze ermöglichen. Erprobt und weiterentwickelt werden bestehende Lösungen zur Automatisierung der Mittel- und Niederspannungsnetze – denn auf diesen beiden Netzebenen werden im Rahmen der Energiewende ein Großteil der Wind- und Solaranlagen angeschlossen.

Es gilt, Komponenten wie Wechselrichter oder intelligente Ortsnetzstationen so weiterzuentwickeln, dass sie miteinander kommunizieren und anhand angepasster Steuerkonzepte in der Lage sind, sich als selbstlernende Systeme auf Veränderungen einzustellen, beispielsweise auf den Anschluss neuer Stromerzeuger und -verbraucher ans Netz. In einem großen Feldtest will Green Access die Praxistauglichkeit nachweisen und darlegen, in welchem Umfang Investitionen in intelligente Netze wirtschaftliche Vorteile bringen – also Kosten für Netzausbau vermeiden helfen und durch ein besseres Zusammenspiel den automatisierten Betrieb kostengünstiger machen. Das Projekt untersucht nicht nur, wie die Bausteine eines intelligenten Netzes effizient zusammenarbeiten, sondern vergleicht anschließend die Kostensituation und die Leistungsfähigkeit intelligenter und konventioneller Netzabschnitte miteinander. So zeigt sich, wieviel Intelligenz im Netz sich wirtschaftlich lohnt.

Systemübersicht des Feldtest

Die einzelnen Phasen des Projekts

Im Januar 2015 begann die Konzept- und Simulationsphase, in der die vorhandenen Netzstrukturen zunächst analysiert wurden und anschließend der erwartete Ausbau simuliert wurde. Zusätzlich zur Bestandsaufnahme (IST-Analyse) wurden zukünftige Anforderungen an die Netze recherchiert und in Zukunftsszenarien bis ins Jahr 2030 beschrieben. Bei der Simulation werden verschiedene,  zukunftsgerichtete Konzepte zur Automatisierung der Mittel- und Niederspannungsnetze berücksichtigt. Hierzu zählen beispielsweise ein Konzept zum Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik, zu Smart-Grid-Leitsystemen, intelligenten Regelungsmechanismen und der Netzzustandsschätzung in der Nieder- und Mittelspannung.

Mitte 2015 startete die Entwicklung bzw. Weiterentwicklung der eingesetzten Systeme und Techniken zur Automatisierung der Mittel- und Niederspannungsnetze. Diese bis Mitte 2017 laufende Phase beinhaltet u.a. die Entwicklung eines Mittelspannungsreglers, die Weiterentwicklung lernfähiger (adaptiver) Überwachungs- und Regelungsalgorithmen und die Weiterentwicklung netzdienlicher Wechselrichter für PV-Anlagen.

Ab Mitte 2016 wird parallel zur Entwicklungsphase der anschließende Feldtest vorbereitet. Ein Gebiet für den Feldtest wird ausgewählt und hier ansässige, geeignete Teilnehmer gesucht, die bereit sind, sich an dem Projekt zu beteiligen. Geeignet sind zum Beispiel Betreiber von Photovoltaikanlagen, gegebenenfalls auch einige Windenergieanlagen, die auf der Mittelspannungsebene ans Stromnetz angeschlossen sind.

Nach der Installation der Systeme beginnt voraussichtlich im Herbst 2017 der Feldtest. Hier wird in der Praxis erprobt, wie die verschiedenen Teilnehmer, die in der Modellregion Strom ins Nieder- und Mittelspannungsnetz ein- bzw. ausspeisen, und die installierten technischen Komponenten zusammenwirken. Besonderes Augenmerk liegt auf der Frage: Gelingt es durch die lernfähigen, automatisierten Lösungen, auch neu hinzukommende Erzeuger oder Verbraucher netzdienlich einzubinden?

Der Feldtest wird laufend Kennzahlen und Ergebnisse zu Einzelfragen liefern, die Auswertung aller Ergebnisse (Evaluation) beginnt deshalb bereits während des Feldtests. Die Projektpartner erwarten konkrete Erkenntnisse darüber, welche praktischen Vor- und Nachteile das intelligente Steuern des aufgerüsteten Netzbereichs bringt. Darüber hinaus liefert eine Kosten-Nutzen-Analyse wirtschaftliche Aussagen über einen Vergleich der betriebswirtschaftlichen Kennzahlen des Feldtest-Netzbereichs und eines vergleichbaren konventionellen Netzbereichs.

Zusammenspiel der wissenschaftlichtechnischen Arbeitsziele

Relevanz der erwarteten Ergebnisse

GreenAccess liefert belastbare Daten und Erfahrungen aus der Betriebspraxis eines lokalen intelligenten Stromnetzes. Die Ergebnisse sind nicht nur wertvoll für Netzbetreiber, sondern geben detaillierter Aufschluss über den tatsächlichen Bedarf und die Zuverlässigkeit intelligenter Technik im Alltagsbetrieb. Dieses Wissen ist auch für Hersteller von Komponenten relevant und kann über die beteiligten Forschungsinstitute hinaus Eingang finden in künftige praxisbezogene Smart Grid Studien.