Forscher der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) entwickeln gemeinsam mit Partnern eine hybride Kompensationsanlage, die aus einem Energiespeicher und einem sehr leistungsfähigen Umrichter besteht. Wie die Universität mitteilte, kann der Umrichter den Signalverlauf im Stromnetz beeinflussen. Ziel sei es, damit die Zahl der Einzelanlagen zu verringern. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Verbundprojekt mit 2,5 Mio. €, wovon 400.000 € auf die FAU entfallen.
Hintergrund für das Projekt ist der steigende Zubau von dezentralen erneuerbaren Energien, durch den das Stromsystem immer komplexer wird. Dabei speisen beispielsweise die Photovoltaikanlagen den von ihnen erzeugten Gleichstrom über Stromrichter direkt in das Mittel- und Niederspannungsnetz ein. Die Stromrichter wandeln diesen in Wechselstrom um. Dabei entstehen jedoch Oberschwingungen, die den elektrischen Strom verzerren. Das wirkt sich auf das Spannungssignal im Verteilnetz und damit die Qualität des Stroms aus, was wiederum die Funktion von Geräten und Maschinen stark beeinflussen kann.
Bisher erbringen einzelne Elemente
unterschiedliche Systemdienstleistungen
Um die Qualität des Stroms zu sichern, erbringen die Netzbetreiber sogenannte Systemdienstleistungen. Hinzu kommt entsprechend in Reserve gehaltene Energie, um unvorhergesehenen Mehrbedarf kurzfristig ausgleichen zu können. Leistungsspitzen füllen dann die Energiespeicher wieder auf. Hierfür notwendige Anlagen setzten die Betreiber bisher aber nur als einzelne Elemente ein.
Forscher kombinieren nun unter Leitung der TU Dortmund Systemdienstleistungen und Energiespeicher in einer hybriden Kompensationsanlage. „Wir möchten mit unserem Projekt die Einsatzmöglichkeiten von Batteriespeichern erweitern und die Zahl der Anlagen verringern, die die Systemdienstleistungen erbringen“, sagte Ralf Böhm, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS), dessen Team die wichtige Steuerungstechnologie konzipiert, die die einzelnen Komponenten der Anlage zusammenfügt.
Verbundpartner wollen Zahl der Anlagen verringern, die Systemdienstleistungen erbringen
Neben einem frei einstellbaren Stromrichter, der auf die Form der Spannungssignal Einfluss nehmen kann, ist die Anlage noch mit einem Schwungmassespeicher und einer Batterie ausgestattet. Der Schwungmassespeicher stellt kurzfristig hohe Energiemengen bereit; wegen ihrer große Kapazität, eignet sich die sogenannte Redox-Flow-Batterie, eine aufwendige chemische Flüssigkeitsbatterie, um Energie langfristig zu speichern und im Bedarfsfall freizusetzen. Im Mittelspannungsnetz der Stadtwerke in Haßfurt wollen die Forscher die Kompensationsanlage mittels eines sogenannten Demonstrators zukünftig testen.
