Stromnetze müssen flexibler werden. Grund dafür sind immer mehr Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen, BHKW und Elektroautos an den Verteilnetzen. Wie Stromnetze fit gemacht werden, untersuchen nun Forscher. Heraus kam die Software Nemo.
In dreijähriger Arbeit haben die Projektpartner aus Forschung und Wirtschaft technische und ökonomische Simulations- und Optimierungswerkzeuge in die gemeinsame Nemo Tool Suite integriert. Beteiligt waren Forscher aus Deutschland, Dänemark und den Niederlanden, darunter auch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE aus Freiburg. Mit der Software werden Stromverteilnetze vorausschauend auf Szenarien für das Zusammenspiel von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern vorbereitet. Es gab bereits Testphasen in allen drei Ländern.
Planungshilfe für Netzbetreiber
Der Anteil erneuerbarer Stromerzeuger an der Stromversorgung nimmt zu. Gleichzeitig werden verstärkt elektrische Verbraucher wie Wärmepumpen angeschlossen. Parallel wächst die Zahl der Elektrofahrzeuge im Straßenverkehr. Das Wachstum ist noch überschaubar, soll aber zwischen 2020 und 2025 die Zahl von einer Million Fahrzeugen in Deutschland übersteigen, so dass die Ladeinfrastruktur weiter ausgebaut werden muss.
Lokale Netzüberlastungen und Spannungsprobleme können die Folge sein, denn die Stromnetze sind nicht für dieses dynamische Zusammenspiel von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern ausgelegt. Zudem variiert die Durchdringung der Stromverteilnetze mit Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen erheblich – je nach Region und Stromnetz. Wie Netzbetreiber bei der strategischen Analyse und Planung ihrer Stromverteilnetze unterstützt werden können, war die Frage im Projekt „Novel E-Mobility Grid Model“, oder kurz Nemo.
Auch intelligente Komponenten fließen ein
Kernstück der Software ist der sogenannte Nemo Show Case Designer, mit dem Anwender durch den Prozess geführt werden. Am Anfang steht das Einlesen von Stromnetzen, bei dem Daten mit unterschiedlichen Formaten berücksichtigt werden. Parallel erfolgt die netzanschlusspunktgenaue Zuteilung von Erzeugungs- und Verbrauchsdaten. Anschließend werden Szenarien definiert und Lastflussanalysen durchgeführt. Wird ein Problem im Stromnetz erkannt, schlägt die Software Lösungen vor und verglicht sie betriebswirtschaftlich miteinander. Mit dem Resultat geht der Anwender in die Umsetzung der Netzplanung.
Priorität hatte im gesamten Projektverlauf der Austausch mit Netzbetreibern aus dem Verteil- und Übertragungsnetz. Das Projektteam stellte damit den direkten Bezug zur Praxis her und berücksichtigte die Bedürfnisse der Netzbetreiber. (nhp)
