Vorhandene Ortsnetze können durch intelligente Steuerung rund 35 Prozent mehr Strom aus lokal erzeugter, erneuerbarer Energie aufnehmen. Durch die bessere Nutzung der Stromnetze kann ihr Ausbau reduziert werden. Das teilten die Augsburger Lechwerke (LEW) mit, die gemeinsam mit dem Energiekonzern innogy im Rahmen des so genannten Smart-Operator-Projektes ein intelligentes Stromnetz in der Praxis erprobt haben. Jetzt liegen nach knapp drei Jahren Betriebserfahrung die Ergebnisse vor.
Im Schwabmünchner Ortsteil Wertachau kamen dabei neben Bausteinen im Stromnetz selbst auch über 50 intelligente Geräte in den Haushalten der Bürger zum Einsatz wie Wasch- und Geschirrspülmaschinen, Wäschetrockner, Batteriespeicher, Wärmepumpen und Ladeboxen für Elektroautos sowie 160 Smart Meter. Dies machte das Projekt zu einer der umfassendsten Smart-Grid-Installationen überhaupt, heißt es.
Autonome Steuerungseinheit als Herzstück des intelligenten Netzes
Der Smart Operator arbeitet als Herzstück des intelligenten Netzes als autonome Steuerungseinheit im Ortsnetz und stimmt Stromangebot und -nachfrage aufeinander ab, indem er Stromverbrauch in Zeiten mit hoher Erzeugung verschiebt. So könne ein kostspieliger Um- oder Ausbau der Stromnetze vermieden werden. Genau das wurde in den Feldtests erprobt. Der eigens für das Projekt entwickelte, selbstständig arbeitende kleine Rechner verschob Ladezeiten von Elektroautos und Batteriespeichern oder startete die intelligente Waschmaschine erst dann, wenn viel Sonnenenergie vor Ort erzeugt wurde.
Anhand von Wetterprognosen konnte er vorhersagen, wie viel Strom durch die Photovoltaikanlagen eingespeist werden würde. Durch Smart Meter in den teilnehmenden Haushalten kannte der Operator außerdem den voraussichtlichen Verbrauch in der Siedlung. Daraufhin stimmte er den Stromverbrauch intelligenter Bausteine und Speichermöglichkeiten im Stromnetz auf die Erzeugung hin ab und brachte sie in Einklang, heißt es.
Stromüberschuss um bis zu ein Drittel reduziert
Der Stromüberschuss – an sonnigen Tagen erzeugen die 23 Photovoltaikanlagen in der Wertachau mehr Strom als in der Siedlung verbraucht wird – sei um bis zu ein Drittel reduziert worden. Diese Energie musste also nicht über das regionale Mittelspannungsnetz abtransportiert werden, was eine enorme Entlastung für die Netze bedeute, heißt es seitens der LEW.
In den Haushalten mit intelligenten Geräten konnten bis zu 20 Prozent des Haushaltsbedarfs flexibel verschoben werden. Dabei konnten die Kunden wählen, ob sie die Flexibilität zur Verfügung stellen oder das Gerät sofort nutzen wollten.
Größte Lastverschiebungen durch Speicher und Ladeboxen
Das Projekt hat den Lechwerken zufolge gezeigt, dass die größten Lastverschiebungen durch Batterie- und Wärmespeicher sowie durch die Ladeboxen für Elektroautos erreicht wurden. Das Potenzial der cleveren Waschmaschinen, Trockner und Geschirrspüler, für mehr Flexibilität im Ortsnetz zu sorgen, war vergleichsweise gering. Denn die Energieeffizienz der Geräte sei so hoch, dass sie ohnehin nur wenig Strom verbrauchten. Außerdem liefen die Geräte auch ohne Ansteuerung durch den Smart Operator häufig bereits zu jenen Zeiten, in denen die lokalen Photovoltaikanlagen viel Strom erzeugten.
Einen ebenfalls wichtigen Beitrag zur besseren Nutzung des vorhandenen Stromnetzes habe intelligente Technik im Netz geleistet. Fernsteuerbare Lastschaltleisten und ein regelbarer Ortsnetztransformator hätten dazu beigetragen, dass trotz hoher Einspeisung die Spannungsgrenzen im Netz eingehalten werden.
„Mit dem Smart-Operator-Projekt haben wir die Machbarkeit eines intelligenten Stromnetzes unter Beweis gestellt, sagt LEW-Vorstandsmitglied Dr. Markus Litpher. „Wir konnten im Live-Betrieb wichtige Erkenntnisse für den weiteren Umbau unseres Energiesystems gewinnen. Es geht nun darum, jene Technologien und Komponenten, die sich als besonders vielversprechend herausgestellt haben, gezielt weiterzuentwickeln. So bringen wir die Energiewende vor Ort weiter voran“, so LEW-Vorstandsmitglied Markus Litpher.
Angebot für Stadtwerke in Vorbereitung
Aus dem Projekt wurde bereits eine Lösung abgeleitet, mit der Ortsnetze schneller und umfassender als bisher analysiert werden können, heißt es seitens der Lechwerke. In Vorbereitung sei auch ein Angebot für Stadtwerke, mit dem sich einzelne Bausteine im Netz so steuern lassen, dass die vorhandene Infrastruktur besser genutzt wird. Im Projekt Designetz, das in drei Bundesländern mit Förderung vom Bundeswirtschaftsministerium läuft, wird die Smart-Operator-Technologie weiterentwickelt, mit anderen Systemen vernetzt und auch auf der Ebene der Mittelspannung eingesetzt.
„Ohne leistungsfähige Verteilnetze, die intelligent Stromflüsse steuern und die erneuerbaren Energien optimal einbinden, kann die Energiewende nicht gelingen“, erklärte Joachim Schneider, der Bereichsvorstand Technik & Operations bei innogy ist. Außerdem müssten für den Einsatz effizienter und innovativer Technik auch die regulatorischen Rahmenbedingungen angepasst werden.
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