Forscher der Uni Kassel entwickeln Konzepte für dezentrale Energieversorgung

Neue Architektur für Stromnetz

Martin

Kassel. Bei der Diskussion um die Energiewende stehen häufig die riesigen Leitungstrassen im Blickpunkt, die benötigt werden, um den elektrischen Strom von den Windparks an Nord- und Ostsee in die Ballungsräume Deutschlands zu transportieren.

Doch ebenso wichtig ist der Umbau der regionalen Verteilungsnetze. Wissenschaftler des neuen Fachgebiets Energiemanagement und Betrieb elektrischer Netze an der Universität Kassel entwickeln die neue Architektur für kostengünstige regionale Netze. „Es geht darum, Energieangebot und -nachfrage sowie die Interessen von Verbrauchern, Erzeugern und Netzbetreibern zum Ausgleich zu bringen“, sagt Professor Dr.-Ing. Martin Braun, Leiter des Fachgebiets und zugleich Abteilungsleiter Betrieb Verteilungsnetze am Fraunhofer Institut für Windenergie und Systemtechnik (IWES).

Die Ausbeute an erneuerbaren Energien variiert, was zu Spannungs- und Frequenzschwankungen führt. Wenn die Sonne stetig scheint und zugleich der Wind heftig bläst, kann ihre Einspeisung in Mittel- und Niederspannungsnetzen Überlastungen verursachen. Im schlimmsten Fall könnten dann elektrische Geräte, die gerade an der Steckdose hängen, beschädigt oder zerstört werden. Deshalb ist eine Netzverstärkung gängige Praxis, sagt der Wissenschaftler.

Man kann die Netze nach Ansicht von Braun durch geeignete Maßnahmen auch mit deutlich geringeren Kosten ausbauen und sie dennoch stabil betreiben. Mit der Installierung von regelbaren Ortsnetztransformatoren und auch von Informationstechnologie könne es gelingen, die Energieverteilung robuster zu gestalten. Weiterhin verfügten moderne Wechselrichter, wie sie etwa die Niestetaler Firma SMA baut, schon über Regelmechanismen, die eine netzverträgliche Einspeisung des erzeugten Stroms ins regionale Netz ermöglichen. Diese Möglichkeiten würden von den jetzigen Netzbetreibern aber oft nicht optimal genutzt, sagte Braun. Der Forscher hält es für möglich, dass die Kosten für den Umbau der Verteilungsnetze, die auf bis zu 42 Milliarden Euro veranschlagt werden, auf diese Weise um viele Milliarden Euro reduzierbar sind.

Braun will den Betrieb der elektrischen Netze mithilfe neuer Algorithmen optimieren und nutzt dafür Simulationen. Verschiedene Informationen für seine Berechnungen liefern Wissenschaftler des Fraunhofer IWES und andere Fachgebiete. Das IWES verfügt über Energiemanagementlösungen und Labore, in denen das Verhalten von Stromnetzen bei unterschiedlichen Betriebssituationen getestet werden kann. Neben der gemeinsamen Forschung arbeitet das Fachgebiet auch in der Lehre - personell eng verknüpft - mit Fraunhofer-IWES Hand in Hand. Auch Abschlussarbeiten von Studierenden und Doktoranden werden gemeinsam betreut. „Der Forschungsstandort Kassel hat eine führende Rolle bei der Gestaltung der Energiewende“, sagt Braun. (pdi) stichwort

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