Forschung am Stromnetz der Zukunft

08.04.2021 | 15:18

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Jedes Jahr steigt die Zahl der Produzenten von Ökostrom in Deutschland. Im Jahr 2020 betrug ihr Anteil am insgesamt eingespeisten Strom rund 45 Prozent. Für das Stromnetz eine Herausforderung: Denn die Stromproduktion ist abhängig von Sonne, Wind und Regen und auf tausende Einspeiser verteilt statt auf wenige Kraftwerke. Wie kann ein Stromnetz unter diesen Bedingungen stabil bleiben kann, wird im Rahmen des europaweiten Forschungsprojektes EASY-RES untersucht. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Forschungsteam der Universität Passau.

„Damit ein Stromnetz stabil ist, muss nicht nur genug eingespeist werden“, sagt Prof. Dr. Hermann de Meer, Inhaber des Lehrstuhls für Rechnernetze und Rechnerkommunikation der Universität Passau und Leiter des Passauer Forschungsteams. „Es braucht zusätzliche Dienstleistungen: Beispielsweise muss jemand die Stromfrequenz im Netz konstant halten und das Netz muss träge sein, also kleine Schwankungen automatisch abfedern.“

Zentrale Stabilisierung ist ineffizient

Heute kommt fast die Hälfte des Stroms von kleinen Anbietern – die Stabilisierung des Netzes erfolgt aber noch zentral. „Das ist ineffizient und instabil“, sagt de Meer. Wenn eine Solarfarm auf dem Land einspeise, warum müsse der Ausgleich vom Kraftwerk hundert Kilometer entfernt kommen?

„Fast ein Drittel des Stroms im Netz wird nur für die verschiedenen Stabilisierungsdienste benötigt. Das braucht aufwändige Infrastruktur wie zusätzliche Leitungen oder sogar Großkraftwerke. Dabei entstehen große Übertragungsverluste und es belastet die Umwelt.“

Vernetzung zu virtuellem Kraftwerk

Ein Ziel von EASY-RES ist daher: Wer einspeist, soll zur Stabilisierung vor Ort beitragen können. Die Forschenden entwickeln eine Plattform, über die sich tausende kleine und mittlere Einspeiser intelligent vernetzen können. Das Ergebnis: Ein virtuelles Kraftwerk, das nicht nur Strom liefert, sondern das Netz auch stabilisiert, indem es beispielsweise erneuerbare Energien intelligent zwischenspeichert.

Das wird sich auch finanziell für die kleineren Einspeiser lohnen. „Das Netz stabil halten, ist aktuell ziemlich teuer und macht einen großen Teil des Strompreises aus“, sagt de Meer. Dementsprechend viele Leistungen fallen darunter: „Frequenzglättung, Bereitstellung von Momentanreserve, verschiedene Reserveenergien zur Frequenzhaltung oder die Spannungshaltung mittels Blindleistungsmanagement zählen dazu.“