Partner im Leitprojekt EDISON
Magdeburger Forscher liefern mathematische Modelle
Der Lehrstuhl für elektrische Netze und alternative Elektroenergiequellen im Institut für Elektrische Energiesysteme wird im Rahmen des Leitprojektes EDISON des Bundeswirtschaftsministeriums daran mitwirken aufzuzeigen, wie eine dezentral gestaltete Energielandschaft aus miteinander kommunizierenden Erzeugern und Verbrauchern aufzubauen ist. EDISON steht für "Intelligente Energieverteilungsnetze durch Anwendung dezentraler innovativer Erzeuger-, Speicher-, Informations- und Kommunikationssysteme"
Aufgabe des Magdeburger Forscherteams unter Leitung von Prof. Dr. Zbigniew A. Styczynski ist es, auf der Basis von Meßdaten anderer Projektpartner mathematische Modelle der dezentralen Energieerzeuger wie z.B. Blockheizkraftwerke, Brennstoffzellen, Photovoltaikanlagen und Energiespeicher für Planungssoftware zu erstellen.
Das Bundesumweltministerium hat sich zum Ziel gesetzt, den Anteil von erneuerbaren Energien in Deutschland bis zum Jahr 2010 mindestens zu verdoppeln und ihn bis zum Jahr 2050 auf mindestens 50 % zu steigern. Mit der technischen Umsetzung dieser Ziele und ihrer Wirtschaftlichkeit befaßt sich EDISON. 17 Unternehmen und Forschungsinstitute wie z.B. EnBW AG, Karlsruhe; Siemens AG, Erlangen; EUS - Gesellschaft für innovative Energieumwandlung und -speicherung mbH, Gelsenkirchen; Alstom GmbH, Essen; Uni Karlsruhe; Uni Chemnitz; ZSW - Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung, Ulm, sind unter der Leitung des Fraunhofer-Institutes für Solare Energiesysteme in Freiburg damit beschäftigt, auf unterschiedlichsten Ebenen Erfahrungen mit erneuerbaren Energiequellen zu sammeln, so daß zum Projektende 2004 technisches Know-how für deren breiteren Einsatz zur Verfügung steht und Systeme und Standards entwickelt sind.
Bisher stützte sich die Elektrizitätswirtschaft historisch bedingt auf die Philosophie, daß zentrale vernetzte Großkraftwerke die Versorgungsaufgabe der Kunden mit Elektrizität übernehmen. Im Zuge der Liberalisierung des Energiemarktes treffen Konzentration und Monopolisierung jedoch auf einen gegenläufigen Trend: auch kleinere, unabhängige dezentrale Energielieferanten bieten ihr Produkt an. Sie versorgen Kunden z.B. mit ökologisch erzeugtem Strom oder sowohl mit Elektrizität als auch mit Wärme.
Dies wird zu einer veränderten Netzausbau- und Wartungsplanung und zu wesentlichen Veränderungen im Netzbetrieb führen. Dezentrale Erzeugungseinheiten können den zunehmend zu Kostensenkungsmaßnahmen gezwungenen Energieversorgern die Chance der Kostenvermeidung bieten, denn ein weiterer teurer Netzausbau kann überflüssig werden.
Kommunikatin der Netzelemente
Wesentliche Neuerung ist die Kommunikation der Netzelemente untereinander, die zu einer neuartigen Fahrweise führt. Es wird auf kleine, dezentral einspeisende Erzeugereinheiten gesetzt, die über Schnittstellen über das Netz miteinander kommunizieren können. Auch Verbraucher sollen über Kommunikationsschnittstellen über das Netz angesprochen werden können, so daß das Netz bei kurzzeitigen Lastspitzen z.B. durch Fernabschaltung einiger Verbraucher ohne Komfortverlust für die Verbraucher entlastet werden kann. Damit kann sich der Bedarf nach dem Angebot richten und eine stückweise Umkehr der bisherigen Denkweise erreicht werden. Der Einbindung erneuerbarer Quellen wird durch solch einfache Maßnahmen der Weg geebnet. Das Problem des fluktuierenden Energieangebotes kann durch den Einsatz modernerer Technik derart entschärft werden, daß auf die gewohnte Spannungsqualität und Versorgungszuverlässigkeit nicht verzichtet werden muss, die Netzstabilität kann sogar erhöht werden.
Angefangen bei der Computersimulation wird das 30-Millionen-Mark-Projekt EDISON, das etwa zur Hälfte vom Wirtschaftsministerium geförderte wird, nicht in einer Studie enden, sondern auch in einem realen Energieversorgungsnetz praktisch umgesetzt werden. Der räumliche Forschungsschwerpunkt ist Karlsruhe, wo die neu entwickelten Technologien in einem ausgewählten Gebiet von den Stadtwerken Karlsruhe und der EnBW gebaut und angewendet werden sollen.
Mit den von Professor Styczynski und seinen Mitarbeitern erstellten Modellen werden Simulationsberechnungen für das Zusammenwirken der Anlagen mit dem Netz durchgeführt. Diese Berechnungen sollen Entscheidungen bezüglich der Realisierung, d.h. Wahl der Standorte, der optimalen Netzanbindung und eine Optimierung des Netzbetriebes herbeiführen. Für die beteiligten Industrieunternehmen bietet sich die Chance, einen neuen Markt zu öffnen und neue Standards zu setzen. Hierzu bedarf es jedoch auch geeigneter Randbedingungen, die den Technologien zum Teil noch zum Durchbruch am Markt verhelfen müssen. Das zeigt beispielsweise der Erfolg des Stromeinspeisegesetzes von 1990, das innerhalb von zehn Jahren dazu geführt hat, die installierte Leistung der Windenergie von 62 MW auf 4410 MW zu erhöhen.