Intelligente Messtechnik fürs „Netz der Zukunft“

Die Verteilnetze müssen ausgebaut und ertüchtigt werden, um den an sie gerichteten neuen Ansprüchen hinsichtlich der Energie- und Mobilitätswende gerecht zu werden: Auf allen Spannungsebenen wird mittelfristig ein „intelligentes“ Einspeise- und Lastmanagement benötigt. Dafür braucht es mehr Transparenz und somit Daten. ED Netze setzt dabei unter anderem auf die innovative Technologie von SMIGHT.

In der Vergangenheit wurden die Stromnetze auf einen mehr oder weniger unidirektionalen Energiefluss ausgelegt – denn die bisherigen Hauptenergieerzeuger (Atom- und Kohlekraftwerke) haben sich den Verbrauchern angepasst und immer so viel Strom erzeugt wie eben gebraucht wurde. Diese Einspeisungsstabilität ändert sich mit zunehmender Nutzung der Erneuerbaren Energien. Diese folgen nicht mehr dem Verbrauch, sondern vor allem der Sonne oder dem Wind. Hinzu kommt, dass die  „neuen“ Energieerzeuger nicht mehr zentral, sondern dezentral über das Land verteilt einspeisen. Und auch die Stromnutzung und Lastspitzen in den Netzen werden sich spürbar ändern und müssen steuerbarer werden.


Dafür benötigen die Stromnetze ein smartes Einspeise- und Lastmanagement zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit. Derart intelligent interagierende Stromnetze, neudeutsch: Smart Grids, brauchen neben Stromleitungen auch eine verschlüsselte Datenkommunikation, um eine Interaktion zwischen den Stromakteuren sicherzustellen. Deswegen wird oft vom „Internet der Energie“ gesprochen, wofür das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende letztlich den Startschuss gab.


Mit der Einführung der dort benannten intelligenten Messsysteme, sogenannten Smart Metern, können bereits Stromkunden ihren Verbrauch und/oder ihre Einspeisung komfortabler managen. Parallel dazu gilt es, eine ähnlich transparente Datenlage für die Verteilnetze zu generieren. Dafür bedarf es flächendeckend Messdaten gerade für die Niederspannungsnetze und die letzten Meter zwischen den Ortsnetzstationen an der Straße und den einzelnen Haushalten.


Hierfür setzt ED Netze auf eine innovative Technologie, die von der Netze BW GmbH und dem EnBW Start-up SMIGHT entwickelt wurde: die IoT-Lösung SMIGHT Grid. Mit ihr sind „abgangsscharfe“ Aussagen über unseren Netzzustand möglich, sodass wir sukzessive sowohl  unsere Bedarfsprognosen als auch das Engpassmanagement verbessern können – bis hin zu möglichen weiteren Anwendungsgebieten wie etwa in der Wartung und bei der Fehlerbehebung.

Ein patentierter Sensor misst die jeweilige Stromstärke an den einzelnen Abgängen und überträgt diese regelmäßig und verschlüsselt über ein Mobilfunknetz an eine Internet-of-Things-Plattform (kurz: IoT) von SMIGHT. Dort werden die Daten gespeichert, ausgewertet und uns in einem Web-Portal, ähnlich wie bei Smart Metern dem Stromendkunden, zur Verfügung gestellt. Das ebenso spannende wie weitsichtige dabei: Der Stromsensor von SMIGHT Grid liefert viertelstündlich detaillierte Informationen, wann in welchem Straßenzug wie viel Strom in Summe verbraucht wird. So lassen sich etwa für ganze Stadtviertel konkretere Energiebilanzen generieren und genauere Bedarfsprognosen erstellen (zum Vergleich: ein Smart Meter kann das nur für einen Haushalt).


Ab März 2021 statteten ED-Netze-Techniker zunächst in der Region Donaueschingen insgesamt 250 Ortsnetzstationen mit der intelligenten Messtechnik aus. So erzielen wir dort, in Bezug auf unsere Netzgröße, bereits eine überdurchschnittliche Netzabdeckung – und verlässliches Datenmaterial. Das Ziel? Mit Hilfe der gewonnenen Daten unser Netz gezielt auszubauen, um etwa weitere Ladestationen für Elektroautos sowie zusätzliche Photovoltaik-Anlagen optimal in unsere Infrastruktur zu integrieren – und so die Energie- und Mobilitätswende weiter voranzubringen.


Aktuell (Stand: Juli 2021) läuft ergänzend eine Analyse mit dem Schweizer Start-up enersis. Ziel dort ist es, eine Messkampagne für unser gesamtes Verteilnetz auf Basis einer Künstlichen Intelligenz (KI) zu entwickeln. Dafür wird unter Berücksichtigung sozio-ökonomischer Daten untersucht, welche ED-Netze-Ortsnetzstationen wir flächendeckend wann mit zusätzlicher Messtechnik ausstatten müssen. Ergebnisse sollen Ende des Jahres vorliegen – und gleich genutzt werden: Denn ab 2022 kommt die aktualisierte Version der SMIGHT Grid Sensoren auf den Markt, die wir dann beim Start eines flächendeckenden Roll-outs auf Basis der mit enersis gewonnenen Erkenntnisse verbauen wollen.

 


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