Erneuerbar, verteilt, vernetzt – Auf dem Weg zum intelligenten Stromnetz der Zukunft

Schon heute an das Stromnetz von morgen denken – das hat die Energieversorgung Leverkusen GmbH & Co. KG (EVL) getan. Denn die Energiewende bringt große Herausforderungen für die Versorgungsnetze mit sich. „In Zukunft wird die Energieversorgung erneuerbar, verteilt und vernetzt sein. Darum ist es wichtig – gerade im Sinne unserer Kunden – sich rechtzeitig darauf einzustellen“, sagt Dr. Ulrik Dietzler, technischer Geschäftsführer der EVL.
Als Folge der Energiewende wird es beispielsweise deutlich mehr dezentrale Stromerzeuger geben, etwa durch Photovoltaik-Anlagen. Darauf ist das klassische Stromnetz nicht ausgerichtet – es ist lediglich eindimensional angelegt: Die Energie fließt von einem zentralen Erzeuger zum Verbraucher. Das ist wie bei einem großen Fluss, der nur in eine Richtung von Schiffen befahren werden darf. In Zukunft wird es jedoch innerhalb des Netzes zahlreiche Energiebewegungen geben – wie bei einem großen Fluss, der in mehrere Richtungen befahren werden kann. Um das möglich zu machen, braucht es entweder einen Ausbau des Netzes oder ein intelligentes Regelsystem.
„Netzausbau ist aufwendig und langwierig. Bestehende Kapazitäten auszunutzen verspricht daher in vielen Fällen sinnvoller zu sein“, sagt Dr. Ulrik Dietzler. „Dazu ist die Kenntnis des aktuellen Netzzustandes und eine intelligente Ansteuerung erforderlich.“ Seit Sommer 2012 hat die EVL dafür in einem Teil von Leverkusen-Bürrig das System iNES erfolgreich getestet.
iNES ist das erste nachhaltige dezentrale Netzführungssystem, mit dem elektrische Zustände in einem Ortsnetz transparent abgebildet werden können: Der Verbrauch, die Speicherung und das Einspeisen von Energie können so beobachtet und intelligent gesteuert werden. Das funktioniert über die Messung und Analyse von Daten innerhalb eines bestehenden Stromnetzes. Dadurch wird das Netz zum einem „Smart Grid“, einem intelligenten Ortsnetz.
Im Bereich Rüttersweg, der bereits für das Pilotprojekt Smart Meter ausgesucht worden war, hat die EVL dazu an insgesamt sieben Stellen die nötige Mess- und Kommunikationstechnik installiert. Dort werden seitdem kontinuierlich Strom, Spannung und Leistung gemessen. Veränderungen erkennt iNES und kann sofort darauf reagieren. Wird beispielsweise mehr Strom in das System eingespeist oder mehr verbraucht, kann iNES diese Entwicklung entsprechend auffangen, etwa indem das System die Leistung des Trafos im jeweiligen Ortsnetz regelt. Diese Funktion trägt wesentlich dazu bei, auch unter den Bedingungen der Energiewende die Versorgungssicherheit der Kunden zu gewährleisten.
Das iNES-Projekt basiert dabei auf einem speziellen Algorithmus, der an der Bergischen Universität Wuppertal entwickelt wurde. Durch diesen Algorithmus kann der Einbau von Messgeräten auf ein Minimum reduziert werden. „Aus wenigen Werten aus dem Stromnetz kann dadurch eine sehr genaue Aussage über den gegenwärtigen Zustand des Netzes belastbar hochgerechnet werden“, sagen Nils Neusel-Lange und Christian Oerter vom Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik der Bergischen Universität. Im Rahmen des iNES-Projekts bei der EVL in Leverkusen wurde dieser Algorithmus um zusätzliche Funktionen erweitert. „Bei der EVL war es möglich, diese Erweiterungen umfangreich in einem städtischen Stromnetz zu testen – mit Erfolg.“
Dass iNES durch den erfolgreichen Test in Bürrig weiter verbessert werden konnte, ist jedoch nicht nur für die EVL wichtig. Die Rheinische NETZGesellschaft (RNG) ist Betreiber von fünf Strom- und sieben Gasnetzen in unserer Region, auch im Netzgebiet der Energieversorgung Leverkusen. „Das Pilotprojekt iNES der EVL gibt uns auf viele aktuelle Herausforderungen und Fragen der Energieversorgung wichtige Antworten und Erkenntnisse“, sagt Karsten Thielmann, Geschäftsführer der RNG. „Daher ist das Projekt der EVL nicht nur für Leverkusen, sondern auch für die RNG insgesamt von Bedeutung – und damit für die zuverlässige Stromversorgung von fast 1,7 Millionen Menschen.“
Nach einer zweijährigen Entwicklungszeit innerhalb eines Konsortiums aus Wissenschaft, Industrie, Netzbetrieb, Systemintegration und nicht zuletzt mit der EVL Leverkusen wurde iNES im Juni 2013 im Rahmen einer Markteinführung nun offiziell vorgestellt. „iNES ist ein gutes Beispiel, wie Innovation durch Kooperation gelingen kann“, sagen Martin Stiegler von der SAG GmbH und Dr. Ulrik Dietzler von der EVL. „Damit haben wir ein Startsignal für das intelligente Stromnetz gegeben“, sagt Martin Stiegler von der SAG GmbH, die Produktverantwortung und Vertrieb der innovativen Smart-Grid Lösung iNES übernimmt.