Testgebiet Senden-Hittistetten
Der ländlich geprägte Ort Senden-Hittistetten deckt seinen Strombedarf bereits seit langem zu 100% mit Photovoltaik-Strom aus eigenen PV-Anlagen.
Energieversorgung der Zukunft gestalten
schon seit 2013 forschen und erproben die Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze innovative Technologien und Konzepte in dem Ort Senden-Hittistetten. Immer mit dem Anspruch Lösungen zu finden, um erneuerbare Energien besser ins Energienetz zu integrieren, die Netzstabilität zu erhöhen, aber auch flexible und kosteneffiziente Lösungen für Endverbraucher mitzuentwickeln. Wir forschen damit auch im Rahmen der gesetzlichen Anforderungen gemäß GNDEW (Gesetz zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende) und §14a EnWG (Energiewirtschaftsgesetz).
Aufbau eines Smart Grid
Aktuell startet in Senden-Hittistetten eine neue Phase: Hittistetten erhält ein Smart Grid, ein intelligentes Stromnetz. Dabei werden alle Hausanschlüsse mit einem intelligenten Messsystem, dem sogenannten Smart Meter ausgestattet.
Ziele der Forschung in Senden-Hittistetten
Aufbau rechenfähiger Niederspannungsnetze
Ziel: Aufbau zukunftssicherer Niederspannungsnetze
Im Rahmen unseres Projekts errichten wir rechenfähige Niederspannungsnetze, die mit modernster Technik ausgestattet sind. Diese Netze sollen in der Lage sein, große Datenmengen zu verarbeiten und eine präzise Steuerung und Überwachung zu ermöglichen, um eine intelligente und effiziente Energieversorgung der Zukunft zu schaffen.
Online-Netzzustandsüberwachung
Ziel: Transparente Überwachung des Netzstatus in Echtzeit
Wir implementieren eine Online-Netzzustandsüberwachung, die eine kontinuierliche Überwachung des Stromnetzes in Echtzeit bietet. Dies soll es Netzbetreibern ermöglichen, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und proaktiv Maßnahmen zu ergreifen, um die Netzstabilität zu gewährleisten.
Automatisierte Netzanschlussprüfung
Ziel: Schnelle und zuverlässige Netzanschlussprüfung
Wir planen, eine automatisierte Netzanschlussprüfung zu testen, die eine schnelle und zuverlässige Bewertung neuer Netzanschlüsse ermöglicht. Durch den Einsatz fortschrittlicher Algorithmen soll dieser Prozess effizienter und schneller werden, was sowohl Netzbetreiber als auch Kunden profitieren lässt.
Automatisierte Steuerung dezentraler flexibler Lasten
Ziel: Intelligente Steuerung für eine effiziente Energieverteilung
Wir setzen im Testgebiet Systeme zur automatisierten Steuerung dezentraler flexibler Lasten ein. Ziel ist es, eine intelligente und bedarfsgerechte Steuerung von Energieverbrauch und -erzeugung zu ermöglichen, um Lastspitzen zu glätten, Kosten zu senken und die Effizienz des gesamten Energiesystems zu steigern.
Marktorientierte Nutzung dezentraler Flexibilität
Ziel: Dezentrale Flexibilität marktgerecht nutzen
Wir streben an, im Testgebiet die marktorientierte Nutzung dezentraler Flexibilität zu erproben. Dies soll flexible Lasten (z.B. Wärmepumpen, Heimspeicher, Elektroautos) und Erzeuger dynamisch an die Marktanforderungen anpassen, um die Netzstabilität zu fördern und zusätzliche Einnahmequellen für Verbraucher und Produzenten zu schaffen.
Einführung eines digitalen Zwillings im Niederspannungsnetz
Um unsere Ziele zu erreichen, installieren wir einen digitalen Zwilling im Niederspannungsnetz und testen diesen im realen Testgebiet. Der digitale Zwilling stellt eine Niederspannungs-Netzleitstelle mit vollautomatischer Abwicklung dar.
Durch die Implementierung dieses digitalen Zwillings können wir eine effiziente und präzise Steuerung sowie Überwachung des Niederspannungsnetzes gewährleisten. Dies ermöglicht uns, Engpässe frühzeitig zu erkennen, präventive Maßnahmen zu ergreifen und die Stabilität und Effizienz des Netzes zu erhöhen.
Vorteile der Digitalisierung in der Niederspannung
Die Digitalisierung in der Niederspannung ist nicht nur eine Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen gemäß § 14a EnWG, sondern auch ein wesentlicher Schritt zur Integration erneuerbarer Energien und zur Modernisierung der Netztechnologie. Diese Investitionen in digitale Systeme und Anlagen bieten zahlreiche Vorteile, die langfristig hohe Einsparungen bei den Investitionskosten für den Netzausbau ermöglichen.
In ländlichen Gebieten dominieren oft erzeugungsbedingte Engpässe und gelegentlich auftretende Spannungsprobleme. Besonders in Regionen mit bereits hoher installierter Leistung an erneuerbaren Energien, aber noch weiterem Ausbaupotenzial, ist der Bedarf an Netzausbau erheblich. Hier können kleinere Transformatoren und längere Leitungsabgänge, die in ländlichen Bereichen häufiger vorkommen, zu zusätzlichen Herausforderungen führen.
Durch die Digitalisierung des Niederspannungsnetzes können diese Herausforderungen effektiv adressiert werden. Digitale Technologien ermöglichen die Erfassung und Auswertung von Echtzeitdaten aus intelligenten Ortsnetzstationen (iONS) und intelligenten Messsystemen (iMSys). Diese Daten sind entscheidend für eine präzise Zustandsschätzung des Netzes und eine vorausschauende Netzberechnung. So können Engpässe und Spannungsprobleme frühzeitig erkannt und ad hoc behoben werden, bevor sie zu größeren Störungen führen.
Ein weiterer Vorteil der Digitalisierung ist die automatisierte Steuerung von Netzkomponenten. Maßnahmen wie das Dimmen von Lasten können direkt und effizient umgesetzt werden, was die Netzstabilität erhöht und gleichzeitig Kosten spart. Diese automatisierten Prozesse sind besonders wichtig in Zeiten, in denen neue Lasten wie Ladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen vermehrt am Niederspannungsnetz angeschlossen werden.
Insgesamt bietet die Digitalisierung des Niederspannungsnetzes erhebliche Einsparpotenziale. Studien haben gezeigt, dass durch den Einsatz digitaler Technologien der Bedarf an konventionellem Netzausbau signifikant reduziert werden kann. Für die Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze wird eine Reduktion des Netzausbaus erwartet, was nicht nur Kosten spart, sondern auch die Effizienz und Nachhaltigkeit der Energieversorgung verbessert.
Durch die Digitalisierung wird es möglich, das volle Potenzial der erneuerbaren Energien auszuschöpfen und gleichzeitig die Infrastrukturkosten zu minimieren. Dies macht die Digitalisierung zu einem zentralen Bestandteil der Energiewende und zu einem Schlüssel für eine nachhaltige und effiziente Energiezukunft.
Dr. Holger Ruf
- Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze GmbH
- Fachgebietsleiter Projektmanagement Infrastruktur