Moderne Kommunikationstechnik und Leistungselektronik für die Flexibilisierung von Niederspannungsnetzen
Durch die Energiewende und die steigende Nutzung von Elektrogeräten, Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen wird das Stromnetz stark beansprucht. Anders als früher wird heute Strom vor allem im Niederspannungsnetz eingespeist – also dort, wo Haushalte und kleine Betriebe angeschlossen sind. Diese Netze sind aber nicht dafür ausgelegt, dass Strom in beide Richtungen fließt (z. B. wenn Photovoltaikanlagen Strom ins Netz einspeisen). Dies kann zu Spannungsproblemen und Überlastungen führen, die Geräte beschädigen und die Netzstabilität gefährden. Es fehlt bisher an einer Lösung, um diese Netze in Echtzeit zu überwachen und zu steuern.
Das Ziel des Projekts „SmartGridFlex“ ist es, neue Kommunikationslösungen und intelligente elektronische Komponenten zu erforschen, die eine Echtzeitsteuerung von Niederspannungsnetzen erlauben und die Nutzung erneuerbarer Energien besser steuern. Ein wichtiger Bestandteil ist ein Leistungsflussregler, der über Funk mit der Netzleitstelle und anderen Geräten, wie Photovoltaikanlagen oder Batteriespeichern kommuniziert. Das Vorhaben wird in mehreren Schritten durchgeführt. Zuerst wird eine bestehende Kommunikationslösung für Niederspannungsnetze auf die neuesten Mobilfunktechnologien abgestimmt. Gleichzeitig wird eine spezielle Elektronik entwickelt, die den Stromfluss im Netz steuern und Spannungsprobleme verhindern kann. Um das Netz effizient zu regeln, werden Daten in Echtzeit gesammelt und vor Ort ausgewertet („Edge-Computing“). Die Funktionsweise des Konzepts soll anhand eines Demonstrators nachgewiesen werden.
Das Projekt verbindet zum ersten Mal moderne Mobilfunktechnologie mit intelligenter Leistungselektronik zur Steuerung von Niederspannungsnetzen. Durch eine Echtzeitdatenverarbeitung vor Ort wird es möglich, Stromnetze in Echtzeit zu überwachen sowie effizient und stabil zu steuern. Das Vorhaben legt damit den Grundstein für neue Kommunikationsstandards im Bereich der Stromversorgung.