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Dossier Smart Grids

Smart Grids sind für EWE keine Zukunftsmusik mehr: Über die letzten Jahre hat unser Stromnetz
das „Denken“ gelernt – und macht nun die nächsten Schritte in Richtung Internet
der Dinge und Big Data.

Wir setzen konsequent auf Smart Grids auch, weil wir gar nicht anders können: Über 80 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien fließt im EWE-Gebiet schon durchs Netz – so viel, wie die Bundesregierung erst für 2050 plant. Für eine solche Menge Energie aus dezentralen Anlagen, deren Ertrag stark mit Tageszeit und Wetter schwankt, müssen wir unsere Netze neu denken: Was früher eine Einbahnstraße mit gleichmäßigem Verkehr war, wird nun mit starken Stoßzeiten in beide Richtungen befahren.

Die Herausforderungen primär durch Netzausbau zu lösen, würde viel zu teuer. Unsere Antwort ist ein Verkehrsleitsystem: Ein Netz, in dem jederzeit ersichtlich ist, wie viel Verkehr wo herrscht und man auf dieser Basis flexibel Tempolimits setzt und Umleitungen ausschildert, statt Spuren hinzuzubauen, die nur selten genutzt würden. So lasten wir die Infrastruktur optimal aus, halten die Energiewendekosten im Griff und kommen schneller voran.

Die Digitalisierung, die dafür nötig ist, eröffnet zugleich neue Möglichkeiten, erneuerbare Energien in den Markt zu integrieren und Haushalten und Unternehmen eine aktivere Teilhabe an den Chancen der neuen Energiewelt zu ermöglichen.

Smart Grids – einfach erklärt
Unser Weg ins Smart Grid

Für den Aufbruch in die Energieversorgung von morgen legt man nicht einfach einen Schalter um. Seit Jahren bauen wir unser Smart Grid Stück für Stück auf – konsequent und pragmatisch.
Dafür haben wir  zunächst alle wichtigen Knotenpunkte mit digitaler Mess- und Steuertechnik ausgestattet und die Prozesse fit gemacht für eine schnelle, sichere Handhabe großer Datenmengen.

„Smart Grid ready“: Das Nervensystem unserer Netze

Wir haben das nötige „Nervensystem“ geschaffen, um unser Netz intelligent zu steuern: Alle Umspannwerk und Schaltanlagen sind mit zukunftssicherer online-Mess- und Steuertechnik ausgestattet, so dass sie schnell und zuverlässig ihre Daten an die Netzleitstelle melden und von dort Signale empfangen können. Die Mehrheit der Schaltstationen und weiterer wichtiger Punkte wie großer Windparks und Betriebe ist eingebunden, weitere kommen hinzu.

Eine wichtige Grundlage dafür ist unser Ausbau von Glasfaser-Internetverbindungen, die die nötige Geschwindigkeit und Sicherheit für den Datenaustausch bieten. Zugleich haben wir dafür gesorgt, dass die Daten im richtigen Format vorliegen und die Schnittstellen und Software bereitstehen, um damit sicher, schnell und effizient umzugehen.

Intelligenz braucht Informationen – doch sie zeigt sich letztlich im Handeln. Darum rüsten wir die Netze mit Technik aus, die sich auf Basis der Daten fernsteuern lässt und vermehrt automatisch auf die Situation vor Ort reagiert.

Smart Grid Bausteine: die wichtigsten Elemente

Inzwischen haben wir einen ganzen Baukasten parat, um jeweils die beste Antwort auf die Herausforderungen vor Ort zu finden.

Eine wichtige Rolle spielen dabei intelligente Trafos – sogenannte rONTs. Bei Schwankungen im Ortsnetz, an das alle Haushalte und die meisten Photovoltaikanlagen angeschlossen sind, passen sie automatisch die Spannung an. So können deutlich mehr Solaranlagen angeschlossen werden, ohne teuren Netzausbau zu betreiben. Über 200 rONTs verrichten bereits ihren Dienst im Netz von EWE NETZ, viele weitere folgen. Zur Reportage: So funktioniert ein intelligenter Trafo.

Auch bei konventionellen Umspannwerken messen wir laufend die Spannung und steuern sie fern, um Schwankungen abzupuffern, ohne Anlagen abschalten und Netzausbau betreiben zu müssen.

Windparks und Photovoltaikanlagen können ebenfalls ihren Teil dazu beitragen, Spannungsschwankungen im Netz zu verringern, in dem sie sogenannte Blindleistung bereitstellen – eine Verschiebung zwischen den Verläufen des Stromflusses und der Spannung. Wird diese vom Netz aus intelligent ferngesteuert, kann man es besser auslasten und spart wiederum Netzausbau.

Intelligentes Einspeisemanagement ist ein sehr wirkungsvolles Instrument, um deutlich mehr erneuerbare Energien ins Netz zu integrieren, ohne teuren Ausbau zu betreiben: Droht vor Ort ein Engpass, können wir passgenau bis zu 3 Prozent der jährlichen Stromerzeugung aus Windparks und Solaranlagen ferngesteuert herunterfahren. Diese flexible Spitzenkappung stellt sicher, dass Netze nicht für Situationen ausgebaut werden müssen, die nur selten eintreten – zum Beispiel für sehr viel Wind bei strahlender Sonne zu einer Zeit, in der nicht viel Strom verbraucht wird. Zugleich werden so Ökostromanlagen nicht unnötig vom Netz genommen. EWE hat dieses Konzept entwickelt und erfolgreich getestet – mit dem Strommarktgesetz, dass im Juli 2016 beschlossen wurde, lässt es sich nun in die Tat umsetzen. Zum Experten-Interview: das bringt intelligentes Einspeisemanagement.

Schließlich sind Smart Grids aber nicht nur ein Thema für die Netze selbst: ihr volles Potenzial für eine günstigere und schnellere Energiewende entfalten sie erst, wenn auch Stromerzeuger, -händler und -verbraucher aktiv eingebunden werden. Was dafür die besten Lösungen sind, was gut angenommen wird und welche Rahmenbedingungen dafür nötig sind, finden wir mit Partnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik in Feldtests heraus.

Von Smart Grids zur digitalen Energiewelt: Hier erproben wir die Zukunft (eine Auswahl) 

Mit dem Projekt enera wollen wir die Chancen der Digitalisierung für die Energiewirtschaft erproben. Das Ziel: Netzmanagement, Stromhandel und Verbraucher digital an einen Tisch bringen. Über eine zentrale IT-Plattform sollen Daten aus Netz, Handel und Smart Meters in der Region zusammen fließen und neue Möglichkeiten eröffnen: So könnten Stromhändler bei Engpässen auf dem regionalen Markt Betreiber finden, die kurzfristig mehr Strom herstellen. Droht hingegen ein Stau im Netz könnten Haushalte mit Nachtspeicherheizungen oder Solarspeichern Geld verdienen, in dem sie zu besonders günstigen Preisen Strom aufnehmen, um bei Flaute (und höheren Preisen) ihren Verbrauch zu senken oder den Strom wieder einzuspeisen. Dadurch, dass alle wichtigen Daten an einem Ort zusammenfließen, sollen zudem genauere Prognosen möglich werden und neue Geschäftsmodelle entstehen. Über 30.000 intelligente Zähler sowie viele zusätzliche Smart Grid Bausteine – z.B. intelligente Trafos und Lösungen für Blindleistung – sollen im Rahmen des Projektes installiert werden. Im Detail: So will enera die Energieversorgung revolutionieren.

Um eine intelligente Digitalisierung dreht sich auch green2store – und zwar beim Thema „Stromspeicher“. Verschiedene Speicher in Haushalten mit Solaranlagen, in Betrieben und im Ortsnetz werden online zu einer Cloud vernetzt, die wie eine Mitfahrzentrale funktioniert: Sie stellen ein Teil ihrer Kapazität zur Verfügung, so dass bei Stromüberschüssen auf die dezentralen Speicher zugegriffen werden kann, und der Strom später, wenn man ihn benötigt, wieder eingespeist wird. Damit erproben wir nicht nur eine Möglichkeit, das Netz zu entlasten und Speicherkapazität günstiger und pragmatischer auszubauen als mit zentralen Großspeichern – wir entwickeln auch neue Möglichkeiten, mit einem Stromspeicher Geld zu verdienen und so seine Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Einblick: Eine "Mitspeicherzentrale" entsteht.

Mit Green Access hingegen prüfen wir das Potenzial von Automatisierung und Machine-to-Machine-Kommunikation. Lohnt es sich wirtschaftlich, die intelligenten Komponenten des Netzes so zu verbinden, dass die Maschinen untereinander kommunizieren und selbst den besten Weg finden, das Netz möglichst günstig stabil zu halten? Ist das schneller, erfolgreicher und günstiger als die – menschliche – Steuerung in Netzleitstellen. Und wie lässt sich eine solche Automatisierung über verschiedene Ebenen des Netzes hinweg (Ortsnetz und Mittelspannungs-/Verteilnetz) bewerkstelligen? Reportage: Das passiert genau bei Green Access.

Ein weiteres Zukunftsthema für Smart Grids ist die Elektromobilität: Gibt es immer mehr Elektroautos, die nach Feierabend gleichzeitig laden, ist das eine Herausforderung für die Netze. Doch wie wäre es, wenn man die vielen Batterien nutzen könnte, um das Netz zu entlasten? Im Projekt Gesteuertes Laden 3.0 haben wir Elektroautos bevorzugt laden lassen, wenn viel Wind- oder Solarstrom bereitsteht, und sie, wenn sie nicht gebraucht werden, Strom aus der Batterie bei Bedarf wieder ins Netz einspeisen lassen. Die Autobesitzer können vorgeben, wann sie ihr Auto auf jeden Fall nutzen wollen und wann sie seine Batterie vermarkten möchten – gerade für Flottenbetreiber kann das ein interessantes Geschäftsmodell werden.

Unter „mehr zum Thema“ finden Sie immer die aktuellsten Meldungen aus diesen Bereichen

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