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January 18, 2018
Smart grid = Connected grid
von: Timo Graf

Die Energieversorgung hat sich in den letzten zehn Jahren stark gewandelt, sowohl auf der Erzeuger- als auch auf der Verbraucherseite. Die Erzeugung ist dezentraler und vielfältiger geworden. Der Trend weg von zentralen, fossil befeuerten Großkraftwerken hin zu dezentralen Erzeugern auf Basis von erneuerbaren Energien setzt sich kontinuierlich fort. Auch die Verbraucher sind vielfältiger geworden. Viele sind heutzutage selbst Erzeuger oder nutzen neue Technologien in der Sektorenkopplung (z.B. Wärmepumpen) oder in der Mobilität (Elektroautos).

Diese Entwicklungen führen dazu, dass eine immer weiter steigende Anzahl an Akteuren im Bereich der Verteilnetze aktiv ist, was teilweise schon jetzt zu großen Herausforderungen in dieser Netzinfrastruktur führt. Diesen Herausforderungen kann nur mit Netzausbau sowie mit der effizienteren Nutzung der vorhandenen Infrastruktur begegnet werden. Durch die Integration des Verbrauchs- und Erzeugungsverhaltens seiner Teilnehmer in die Entscheidungsfindung, ermöglicht ein Smart Grid genau diese effiziente und nachhaltige Nutzung des Versorgungssystems.

Zur Nutzung des vollen Potenzials von Smart Grids müssen also zum einen neue Daten erschlossen werden, zum anderen müssen diese Daten übertragen und nutzbar gemacht werden können. Dies erfordert den Einsatz neuer Sensorik und Hardware, sowohl zur Steuerung als auch zur Überwachung, sowie neue Kommunikationswege und ein intelligentes Energie- und Netzdatenmanagement.

Durch die Vernetzung der Akteure in der Mittel- und Niederspannung können große Potentiale erschlossen werden, zum Beispiel in den Bereichen:

  1. Intelligente Netzsteuerung. Mit Hilfe von Smart Grids können Fehler frühzeitig erkannt, lokalisiert und evtl. sogar ferngesteuert behoben werden.
  2. Flexibilisierung der dezentralen Energieerzeuger. Die Erzeugung kann flexibilisiert werden ohne auf Redispatch-Eingriffen und Einspeisemanagement-Maßnahmen zurückzugreifen.
  3. Verbesserung der Verbrauchsprognose auf Basis realer Daten. Eine bessere Prognose führt zu geringeren Ausgleichenergiekosten.

Um eine reibungslose Kommunikation zu gewährleisten bedarf es eines Kommunikationskonzepts, das den komplexen Strukturen und Anforderungen der Energieversorgung und -verteilung gerecht wird. In den Hoch- und Höchstspannungsnetzen ist die Kommunikationsinfrastruktur bereits gut ausgebaut. Im Mittel- und Niederspannungsnetz hingegen sind diese Kommunikationsstrukturen weitestgehend nicht vorhanden und müssen neu definiert und aufgebaut werden.

Je nach Netzgebiet und Anwendungsfall lassen sich unterschiedliche Technologien, Governance- und Ownership-Modelle sowie Cybersecurity- und Privacy-Konzepte auf Kommunikationsszenarien im Smart Grid übertragen. Diese müssen ausführlich analysiert und bewertet werden, um die Entscheidungskomplexität zu beherrschen.

Beispielweise Technologiealternativen: für neu aufzubauende Kommunikationsnetze kann auf viele Technologieansätze (Funkverbindung, stromleitungs- und kabelgebunden) zurückgegriffen werden, die je nach Use Case spezifische Anforderungen (z.B. Datenrate, Qualität, Kosten) erfüllen müssen. Dafür wurden bereits verschiedene Vernetzungsmöglichkeiten und technische Lösungen im Rahmen von Pilot-Projekten untersucht.

Doch wie kommt man von der ersten Idee und den ersten Anwendungsfällen zu einem konkreten Umsetzungskonzept?

Nutzen Sie unsere Expertise aus weltweiten Smart Grid und Smart Meter Projekten. Wir helfen Ihnen in der Definition von konkreten Anwendungsbeispielen sowie deren wirtschaftlicher Analyse. Wir haben darüber hinaus Erfahrung in der Datenintegration über Kommunikationstechnologien. Die erhobenen Daten können als Basis für operative und strategische Netzplanung sowie Analytics zur vorausschauenden Entscheidungsfindung dienen. Wir unterstützen Sie Innovationen im Bereich Cybersecurity umzusetzen, um potenzielle Risiken proaktiv anzugehen.

Erfahren Sie mehr über die verschiedenen Aspekte eines Kommunikationskonzepts für die Mittel- und Niederspannungsnetze in einer Studie, die wir in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik erarbeitet haben.

Falls Sie mehr Interesse an diesem Thema haben, treten Sie mit unseren Autoren Dr. Thomas Weiß und Mihaela Buda in Kontakt.

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