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Netzleitstandsimulator soll Steuerung der Stromverteilung effektiver machen

Wenn wegen Überkapazitäten Kraftwerke vom Netz genommen werden müssen, geschieht das bisher manuell. An der Uni Magdeburg gibt es jetzt ein System, das Stromnetze simuliert und dabei helfen soll, deren Steuerung zu automatisieren.

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(Bild: blickpixel)

Gelb leuchtet der Umriss Sachsen-Anhalts auf der großen schwarzen Projektionswand. Rote Linien verlaufen durch die schematische Darstellung des Landes. "Das sind die Stromleitungen", erklärt Martin Wolter. "Auch die Umspannwerke haben wir dargestellt", ergänzt der Professor für Elektrotechnik an der Universität Magdeburg und deutet auf weitere rote und grüne Balken. Rechts und links der Landkarte sind mehrere Tabellen und Karten zu sehen. Plötzlich kommt Bewegung in die Darstellung. Links füllt sich eine Liste, erst sind die Werte orange hinterlegt, dann rot. "Jetzt ist eine Windfront von Nordosten hereingezogen", erklärt Wolter die Simulation. Rot bedeutet: Achtung, es droht eine Überlastung des Stromnetzes, weil zuviel Windstrom gleichzeitig ins Netz drängt.

Wolters Mitarbeiter sitzen an Computern vor der Projektionswand und tippen rasch auf der Tastatur. "Wir haben jetzt eine weitere Stromleitung zugeschaltet", erklärt Wolter. Die Werte in der Tabelle werden wieder orange und dann weiß – Problem gelöst. Würde der Wind noch stärker, bliebe als Option nur, einzelne Anlagen vorübergehend vom Netz zu nehmen, sagt Wolter.

So wie bei der Simulation an der Uni Magdeburg könnte die Arbeit auch in einer tatsächlichen Netzleitwarte, wie sie überall in Deutschland die Stromnetze kontrollieren und steuern, ablaufen. Wolter und sein Team haben ein solches Netzleitsystem nachgebaut. Künftig wollen sie nicht nur das Stromnetz Sachsen-Anhalts, sondern ganz Europas simulieren. Bisher erfolgen Eingriffe ins Netz – etwa bei einem Überangebot an Strom aus Wind und Sonne – manuell.

Künftig, sagt Wolter, soll das System selbst Vorschläge machen, wie sich das Stromnetz möglichst effektiv steuern lässt. So soll etwa vermieden werden, dass mehr Windanlagen als nötig heruntergefahren werden, um das Netz stabil zu halten. Weil manuelle Eingriffe ins Stromnetz aufwendig und teuer sind, lasse sich durch die neue Technik zudem viel Geld sparen, sagt Wolter. Das komme letztlich auch dem Stromkunden zugute.

Wissenschaftsminister Armin Willingmann, der am Montag den offiziellen Startschuss für das rund eine halbe Million Euro teure Netzleitsystem gibt, ist von der Bedeutung dieser Forschungsarbeit überzeugt. "Eine stabile Energieversorgung ist das Rückgrat unserer Wirtschaft und der modernen Gesellschaft insgesamt", sagt der SPD-Politiker. Der neue Netzleitstand ermögliche Forschung und Ausbildung auf Top-Niveau. Die Universität Magdeburg könne so eine bundesweite Vorreiterrolle bei der Energieforschung einnehmen und die Zusammenarbeit mit den Netzbetreibern ausbauen, so Willingmann.

Mehrere Netzbetreiber hätten bereits ihr Interesse bekundet, berichtet Wolter. Gerade in Ostdeutschland sei der Bedarf groß, weil viele kleine Windkraftanlagen über weite Flächen verteilt sind. "Das System wird dadurch immer komplexer." Für die Mitarbeiter in den Leitwarten werde es deshalb immer schwerer, das Stromnetz effizient zu steuern. Die Problematik ist seit Jahren bekannt: Wind, Sonne und andere regenerative Energiequellen erzeugen einen immer größeren Anteil des Stroms in Deutschland – im vergangenen Jahr war es etwa ein Drittel. Doch nicht immer wird er dort produziert, wo er auch gebraucht wird. Viel Windstrom wird an den Küsten im Norden produziert, viele Industriestandorte mit hohem Strombedarf befinden sich dagegen im Süden des Landes.

Jedem sei klar, dass der Ausbau der Netze schneller vorangehen müsse, sagt Wolter. Bis die neuen Leitungen aber zur Verfügung stehen, könne mit der effizienten Steuerung der Netze viel erreicht werden. Statt manuell ins Netz einzugreifen, soll das Netzleitsystem automatisch Vorschläge errechnen – etwa die Leistung einer bestimmten Windkraftanlage zu reduzieren, die einen besonders großen Effekt auf in der Umgebung überlastete Netze hat. Auch wie stark die Leistung reduziert werden muss, könne das System berechnen, sagt Wolter – viel präziser, als das ein Mensch könne. Auch wenn Probleme auftreten oder gar Teile des Netzes zusammenbrechen, macht das System Vorschläge zum effizienten Wiederaufbau des Netzes. Vollautomatisch soll das aber nicht passieren, sagt Wolter. "Die letzte Entscheidung muss immer ein Mensch haben." (jes)