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28.04.2016 | Energieverteilung | Im Fokus | Onlineartikel

Stromversorgung neu gedacht

Autor:
Sabine Voith

Die Funktionsweise der Stromnetze auf höhere Anforderungen anpassen, das möchte die TU Wien mit ihrem Lösungsansatz "LINK" erreichen. "LINK" würde das gewachsene System der Energienetze ersetzen.

Die Anforderungen an die Stromverteilung hat sich geändert. Stromerzeugung wird in einem Smart Market viele Akteure und unterschiedliche physikalische Gegebenheiten haben. Es werden Kraftwerksbetreiber und Solaranlagen-Besitzer mit einer minimal installierten Leistung daran teilhaben. Ein neues Energiemarktkonzept ist gefragt.

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Die Elektrotechnikerin Albana Ilo vom Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe der TU Wien hat "LINK" entwickelt. "LINK" organisiert die Verwaltung von Netzen, Stromerzeugern, Stromspeicher-Einrichtungen und Verbrauchern neu, indem das Gesamtsystem in definierte Einheiten, sogenannten Links, aufgeteilt wird, die jeweils über ein eigenes Steuersystem verfügen und Schnittstellen zu benachbarten Einheiten haben. Das Ziel: eine bessere, einfachere und automatisierte Energiewirtschaft, mehr Sicherheit und weniger Datenschutzprobleme.

Das LINK-Paradigma

Der Ansatz von Albana Ilo: Der Elektrizitätsmarkt, die Verwaltung der Netze und die tatsächlichen physikalischen Gegebenheiten passen heute nicht unbedingt zueinander. Physikalisch sind die Stromnetze in ein Hochspannungsnetz, ein Mittelspannungsnetz und ein Niederspannungsnetz aufgeteilt. Dazu kommen Kraftwerke, Speicher und Konsumenten. An solchen Trennlinien soll sich auch die Führung der Stromnetze orientieren.

Wie Glieder einer Kette, die nach Belieben zusammengehängt und kombiniert werden können, hängen in ihrem LINK-Paradigma die einzelnen Elemente zusammen. Ein Hochspannungsnetz hat in Ilos Konzept seine eigene Steuerung, die auf einem physikalischen Modell beruht. Über definierte Schnittstellen kommuniziert es mit benachbarten Hochspannungsnetzen und mit den untergeordneten Mittelspannungsnetzen. Dieses System verketteter Elemente setzt sich bis auf die Haushalts-Ebene fort. Jeder "LINK" bekommt Input von benachbarten Elementen und entscheidet dann selbst, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen. Dadurch ist es nicht nötig, große Datenmengen zu einer zentral koordinierenden Stelle zu schicken.

Mehr Datenschutz, keine Netzausfälle

Die Analyse von Verbraucherdaten ist kein Thema in diesem Konzept. Wichtige elektrische Daten werden mit den Nachbareinheiten geteilt und die restliche Information werden nur lokal verwendet. Auch Cyberattacken sollen so erschwert werden.

Stromflüsse werden so gesteuert, dass die Gefahr von größeren Netzausfällen gebannt wäre. In einem LINK-System passen die einzelnen Hochspannungs-LINKS automatisch alle Parameter so an, dass Transaktionen problemlos ablaufen können.

Lange Umsetzungsdauer

LINK würde das historisch gewachsene System der Energienetze ersetzen. In einem Modellversuch auf kleinerer Skala wurde gezeigt, dass das Konzept funktioniert. Ein schrittweiser Übergang vom heutigen System zum LINK-Paradigma ist machbar. „Das geht nicht von einem Tag auf den anderen – und wohl auch nicht von einem Jahrzehnt auf das andere“, sagt Albana Ilo. "Aber der Umstieg auf ein smartes Stromnetz ist möglich (…)."

Auch Springer-Autor Philip Würfel sieht die Stromwirtschaft vor einem umfassenden Veränderungsprozess. Lösungsansätze würden sich erst während des Prozesses zeigen, meint er. Im Buchkapitel "Ein Ausblick in bewegte(n) Zeiten: die Zukunft der deutschen Stromversorgung" bespricht er unter anderem den Ausbau der Stromnetze. Er schreibt: "Die Stromnetze in Deutschland stellen den Flaschenhals der Energiewende dar. Eine Voraussetzung für den Erfolg des Gesamtprojektes ist es, diese Flaschenhälse zu beseitigen." 

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