Start für WindNODE-Feldtests in Zwickau: Niederspannungsnetz im Fokus

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WHZ-Mitarbeiter betrachten am Modell die Energieflüsse in einem Niederspannungsnetz
WHZ-Mitarbeiter Prof. Tobias Teich (v.l.n.r.), Prof. Mirko Bodach und Thomas Hempel betrachten am Modell die Energieflüsse in einem Niederspannungsnetz (Bildquelle: Westsächsische Hochschule Zwickau)

Die Forschungsarbeiten für das Projekt WindNODE gehen in die heiße Phase. Im Fokus umfassender Feldtests steht dabei das Niederspannungsnetz im Zwickauer Ortsteil Marienthal, wie die für die Projektsteuerung verantwortliche Westsächsische Hochschule Zwickau berichtet. Vor Ort soll die intelligente Netzsteuerung, als wichtiger Bestandteil zum Gelingen der Energiewende, erforscht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse wollen die WindNODE-Partner zukünftig im Kompetenz- und Innovationszentrum ubineum präsentieren.

Das Forschungsprojekt WindNODE wird vom Bundeswirtschaftsministerium als ein „Schaufenster intelligente Energie (SINTEG)“ gefördert. Das Fenster zeigt ein Netzwerk flexibler Energienutzer, die ihren Stromverbrauch nach dem schwankenden Angebot von Wind- und Sonnenkraftwerken ausrichten können. Ziel ist es, große Mengen erneuerbaren Strom ins Energiesystem zu integrieren und zugleich die Stromnetze stabil zu halten.

Entwicklung von Prototypen

Nach einer Sortierungsphase zu Projektbeginn und der wichtigen konzeptionellen Arbeit erfolgt gerade die Entwicklung von Prototypen zur Vernetzung der unterschiedlichsten technischen Systeme, sagt Prof. Mirko Bodach, Leiter des Lehrstuhls für Elektrische Energietechnik / Regenerative Energien an der WHZ. „Denn am Ende müssen alle Anlagen die gleiche Sprache sprechen und miteinander kommunizieren können.“ Der Feldtest in Marienthal soll die Praxistauglichkeit der entwickelten Lösungen und Konzepte auf den Prüfstand stellen, heißt es.

Größte Veränderung: Errichtung eines intelligenten Transformators

Dazu wird die Zwickauer Energieversorgung GmbH (ZEV), als weiterer Projektpartner, ab Ende Juni Anpassungen am Stromnetz in dem Zwickauer Ortsteil vornehmen. Laut André Hentschel, Technischer Geschäftsführer der ZEV, wird die größte Veränderung die Errichtung eines intelligenten, weil regelbaren, Transformators sein. Dieser soll eine ältere Station ersetzen und in Verbindung mit einem 100 kW Energiespeicher den Stromfluss im Marienthaler Teilnetz regeln. Den innovativen Speicher, der Unterschiede zwischen Stromerzeugung und -verbrauch puffern soll, liefert das SenerTec Center Sachsen.

Errichtung eines netzdienlichen Messsystems

Um die Stromflüsse der neuen Station auch messen und Realdaten für den Betrieb von Speichern, Abnehmern und Einspeisern im Niederspannungsnetz zu erhalten, werde an deren Abgängen sowie ausgewählten Kabelverteilern ein so genanntes netzdienliches Messsystem errichtet, berichtet die WHZ. Weiterhin würden rund 170 Smart Meter für ein abrechnungsrelevantes Messsystem installiert, das die Datenbasis und somit die Erkenntnisse plausibilisiere.

Integration von Stromspeichern in Gebäuden

Um bestehende Lastprofile mit dem tatsächlichen Verbrauchsverhalten abzugleichen, werden den weiteren Angaben zufolge ausgewählte Wohnungen im Marienthaler Quartier vermessen. Ein Lösungsansatz sei beispielsweise die Integration von Stromspeichern in Gebäuden – mit unterschiedlichsten Zielstellungen wie Netzstabilisierung oder Energieautarkie. Geplant sei, die Speicher im 3. Quartal 2018 in den Häusern zu verbauen. Im selben Zeitraum sollen auch zwei multifunktionale Ladepunkte errichtet werden, um mit der zielgerichteten, gesteuerten Fahrzeugbetankung die Belastung im Stromnetz regulieren zu können.

Im Jahr 2019 sieht der WindNODE Projektplan den Aufbau eines Monitoringsystems im ubineum – dem begehbaren Ort zur Dokumentation der Forschungsergebnisse – vor. Dazu sollen sämtliche gewonnene Messdaten ins ubineum übertragen werden. Neben dem Monitoring der gesamten Marienthaler-Modellregion werde auf diesem Wege auch die gezielte Steuerung der Lastflüsse ermöglicht.

Ziel: Erkenntnisse über zukünftige Dimensionierung von Niederspannungsnetzen

Bis zum Projektende 2020 wollen die WindNODE-Partner unterschiedliche Projektziele realisieren. Basis dafür werden zahlreiche Messgrößen und quantitative Aussagen aus der Forschungsarbeit bilden. In Verbindung mit deren qualitativen Bewertung sollen Erkenntnisse für die zukünftige Dimensionierung und Planung von Niederspannungsnetzen und Gebäudeanschlüssen gewonnen werden. Darüber hinaus steht explizit der Betrieb von Quartiersnetzen und deren Flexibilitätsanforderungen im Zentrum der Betrachtungen. 

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