In der Schweiz ist das bisher größte Testprojekt für ein intelligentes Netz erfolgreich gelaufen. Die innerhalb des Projekts entwickelten Grid Boxen konnten die angeschlossenen Verbraucher in Echtzeit steuern und dabei das Netz stabilisieren. Dadurch werden mehr Netzkapazitäten für dezentrale Solaranlagen frei.
In der Schweiz wurde das bisher größte Versuchsprojekt für ein intelligentes Netz erfolgreich beendet. Der Züricher Software- und Systemtechnikentwickler Super Computing Systems, der Berner Energiedienstleister BKW, die Elektrizitätswerke Zürich (EWZ) und der Spezialist für intelligente Netze und Messkonzepte Bacher Energie mit Sitz in Baden haben zusammen in zwei Verteilnetzregionen Smart Grid Boxen installiert und auf ihre Funktionsweise hin getestet. „Das Projekt ist für uns ein großer Erfolg“, freut sich Anton Gunzinger, Gründer von Super Computing Systems. „Wir konnten zeigen, dass ein intelligentes Verteilnetz bereits heute realisierbar ist und die Integration erneuerbarer Energien ins Netz aktiv unterstützen kann. Wichtig ist für uns, dass ein Smart Grid nicht nur einem einzelnen Ziel dient, sondern als Plattform eine ganze Reihe von Dienstleitungen und Businessmodellen der Netzbetreiber unterstützt. Ein flächendeckender Rollout einer solchen Technologie könnte die Kosten des Verteilnetzes der Zukunft deutlich reduzieren.“
Messdaten im Sekundentakt
Insgesamt wurden 150 Grid Boxen in Haushalten, Verteilerkästen und Transformatorstationen im Berner Oberland und in Zürich installiert. Die Geräte liefern im Sekundentakt genaue Messdaten über das Verbrauchsverhalten der einbezogenen Haushalte. Die Daten werden an eine Mastereinheit im Quartier geschickt. Diese berechnet daraus ein genaues Abbild des gegenwärtigen Netzes und ermittelt entsprechende Steuerbefehle, die die Mastereinheit zurück an die Grid Boxen im Haushalt schickt. Über diese netzdienliche Verbrauchssteuerung kann der betroffene Netzbetreiber sein Netz aktiv und vor allem in Echtzeit ausregeln und stabilisieren ohne zusätzliche Systemdienstleistungen in Anspruch nehmen zu müssen. Denn die Geräte unterstützen durch die Steuerung der Verbraucher sowie des Eigenverbrauchs der angeschlossenen Solaranlagen aktiv die Spannungshaltung im Netz.
Die Grid Boxen kontrollierten während des Praxistests in den einbezogenen Haushalten Warmwasserboiler, Wärmepumpen und einige Solaranlagen. In einem Fall wurde sogar eine ein großer Batteriespeicher mit in die Regelung einbezogen. „Die im Projekt involvierten Bewohner der beiden Regionen merkten von den Aktivitäten des intelligenten Verteilnetzes im Alltag nichts und konnten unterbrechungsfrei mit Energie versorgt werden“, betonen die an dem Projekt beteiligten Unternehmen.
Veränderungen selbständig erkennen
Zum eigentlichen Projekt gehörte auch die Entwicklung der Grid Boxen und der gesamten Kommunikationsplattform. Dies enthalten die komplette Messtechnik für das Netz, die Prozessorleistung für komplexe Berechnungen, diverse Kommunikationsstandards sowie Schnittstellen für die Steuerung von Lasten und Einspeisung im Haus sowie von netzgebundenen Elementen wie Batterien. Die Herausforderung dabei war, Algorithmen zu entwickeln, die die Netztopologie, den Netzzustand sowie die jeweilige Einspeisung und den Verbrauch von Strom erkennen und entsprechend das Netz optimieren. Genau diese Algorithmen wurden jetzt in der Praxis getestet. So sind die Grid Boxen nicht nur in der Lage, ein vorgegebenes Netz entsprechend zu stabilisieren. Sie können allein auf der Basis von Messdaten auch die Topologie eines kompletten Netzes erkennen und ihre Regelung darauf einstellen. Auf diese Weise lassen sich Veränderungen im Netz schnell lokalisieren. Die Entwickler der Grid Boxen wollten damit eine Plug&Play-Fähigkeit anstreben. Zusätzlich neu hinzukommende Verbraucher werden automatisch erkannt und in die Regelung sofort mit einbezogen. Während der Testphase ist zusätzlich ein hoch aufgelöstes Messdatenarchiv entstanden, das die beiden Netzregionen über ein volles Jahr hinweg abbildet und als Basis für diverse weitere Forschungsvorhaben dient. (Sven Ullrich)
