Clevere Netze: Das Potenzial von SMART GRIDS

Netzverluste treten beim Stromtransport zwangsläufig auf – etwa in Form von Koronaentladungen. Mithilfe von Smart Grids lassen sich diese Verluste reduzieren. Foto: Nitromethane (Creative Commons via Wikipedia Commons)
Netzverluste treten beim Stromtransport zwangsläufig auf – etwa in Form von Koronaentladungen. Mithilfe von Smart Grids lassen sich diese Verluste reduzieren. Foto: Nitromethane (Creative Commons via Wikipedia Commons)

Vorausschauender und effizienter, ressourcen- und kostenschonender, kurz: nachhaltiger – das sind die Ansprüche an den Netzbetrieb von morgen. Die Voraussetzungen werden schon heute geschaffen: Immenses Potenzial liegt in der Digitalisierung der Stromnetze.

von Valerie Wagner

Bis 2030 soll der Bruttostromverbrauch zu mindestens 80 Prozent aus Erneuerbaren Energien gedeckt werden. Das Ziel ist ambitioniert, aber machbar, urteilen Experten. Um auf dieses Ausbauszenario vorbereitet zu sein, müssen Verteilnetzbetreiberübrigens gesetzlich vorgeschriebenihren Netzbetrieb fit für die Zukunft machen. Für ED Netze hat diese längst begonnen: Mit der Umrüstung der Messtechnik sowohl in den Haushalten (Smart Meter lösen die verdienten Ferraris-Zähler ab) als auch in den Ortsnetzstationen (ONS) impfen wir unserem Netz eine gehörige Portion Intelligenz ein.  

Netzlasten der Zukunft im Hier und Jetzt erfassen 

Intelligente Netze, englisch: Smart Grids, machen wiederum uns Netzbetreiber schlauer. Die Technik liefert uns schon jetzt eine Fülle von Daten, die in unsere strategische Netzplanung einfließen. Oberste Priorität genießt die Versorgungssicherheit. Wenn wir wissen, wo wie viel Strom zu welchen Zeiten verbraucht bzw. eingespeist wird, ermöglicht uns das eine detaillierte Übersicht über die Netzlast und ihre Dynamik. Wo Überlastungen wahrscheinlich sind, können wir unser Netz vorausschauend ertüchtigen. Mit den gewonnenen Daten können wir es zudem gezielt ausbauen, etwa Ladestationen für Elektroautos und zusätzliche Photovoltaik-Anlagen optimal in unsere Infrastruktur integrieren. 

Daten, Daten, Datenschutz 

Für die Erstellung einer strategischen Netzplanung arbeitet ED Netze mit dem Schweizer Data Analytics-Unternehmen enersis zusammen. In die Analyse des Netzzustandes fließt eine Vielzahl statistischer Daten ein. Rund 230 technische, kaufmännische wie auch soziodemographische Eigenschaften stehen bei der Auswertung im Blickpunkt. Vom Ist-Zustand ausgehend lassen sich fundierte Aussagen treffen. Ein Beispiel: Sonnenscheindauer und die Anzahl der Einfamilienhäuser im Netzgebiet lassen Rückschlüsse auf die zu erwartenden Photovoltaik-Potenziale zu. 

„Abgangsscharfe“ Daten liefert die IoT-Sensorik von SMIGHT, die ED Netze bereits in mehreren hundert ONS installiert hat. Sie misst die jeweilige Stromstärke an den einzelnen Abgängen und überträgt diese über ein Mobilfunknetz an eine zentrale Web-Plattform. Schon ist das Datenmaterial immens: Es umfasst 2.413 ONS und annähernd 83.000 Haushaltsanschlüsse. 

Übertragen werden die Daten verschlüsselt. Grundlage dafür sind verbindliche Standards, nach denen die Smart-Meter-Gateways durch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) geprüft werden. Erst nach der Zertifizierung erfolgt die Einbauverpflichtung. Die Sicherheitsstandards sind höher als beim Online Banking und damit sind die Daten sehr sicher. Das Gesetz regelt sehr genau, wer welche Daten bekommen darf.   

Die Digitalisierung der Netzinfrastruktur bringt eine Reihe willkommener Synergieeffekte mit sich. Welches Potenzial in der Smart Grid-Technologie schlummert, hält eine aktuelle Fallstudie des Branchenverbandes Bitkom fest.  

Weniger Netzverluste, geringere Ausfallzeiten 

Künftig werden Netzbetreiber durch ein kontinuierliches Monitoring den Strombedarf einzelner Straßenzüge, ja ganzer Quartiere bilanzieren können – auf die Kilowattstunde genau, quasi in Echtzeit. Wird zu bestimmten Tageszeiten weniger Strom verbraucht oder stellt sich heraus, dass genügend „Saft“ durch Einspeisungen vor Ort vorhanden ist, können Lasten an die tatsächliche Nachfrage angepasst werden. Apropos: Auch weil intelligente Stromnetze in der Lage sind, die Einspeisekapazitäten für dezentral erzeugten Strom aus Erneuerbaren Energien zu steigern, lassen sich Netzverluste erheblich reduzieren. Laut Studie ist eine Reduktion von 20 bis 30 Prozent drin. Smart Grids gehören nicht von ungefähr zu den Schlüsseltechnologien der Energiewende. 

Ein weiterer positiver Effekt: Durch konstante Datenflüsse lassen sich Störungen im Netzbetrieb schneller lokalisieren und beheben. 2020 blieben Verbraucher in Deutschland 10,73 Minute ohne Strom. Das ist der geringste Wert seit Beginn der Erfassung durch die Bundesnetzagentur im Jahre 2006. Damit gehört das deutsche Stromnetz zu den zuverlässigsten der Welt. Smart Grids könnten diesen Status weiter zementieren: Die Studie stellt eine Verringerung der Netzausfallzeiten von bis zu 40 Prozent in Aussicht. Auch hier hat ED Netze die Schwelle zur Zukunft bereits überschritten: Nach erfolgreicher Testphase weiten wir den Einsatz der Mobilfunktechnologie NB-IoT (kurz für: Narrowband Internet of Things) aus. Eine enorme Erleichterung für unsere technischen Kollegen in der Verbundleitstelle und im Außendienst – die Fehlersuche wird zunehmend zur Fehlerfindung. 

Smart Grids bieten viele Vorteile – dazu gehört beachtliches Einsparpotenzial bei Netzverlusten und Ausfallzeiten. Grafik: ED Netze
Smart Grids bieten viele Vorteile – dazu gehört beachtliches Einsparpotenzial bei Netzverlusten und Ausfallzeiten. Grafik: ED Netze

Über die Autorin: Valerie Wagner

(Foto: ED Netze)

Valerie Wagner arbeitet im Innovationsmanagement der ED Netze. Sie organisiert und betreut unterschiedliche Projekte und unterstützt verschiedene Fachbereiche bei der Erarbeitung und Umsetzung.

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