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NETZ - Nach einem großflächigen Stromausfall müssen künftig viele Verbraucher und Erzeuger koordiniert werden, um das Netz hochzufahren.

28. März 2018

Der Anteil erneuerbarer Quellen an der Stromerzeugung steigt immer weiter – bundesweit auf zuletzt 38 Prozent im Jahr 2017. Welche Herausforderungen dieser Teil der Energiewende mit sich bringt, erforschen Informatiker der Universität Oldenburg innerhalb eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) initiierten Schwerpunktprogramms. Das Team um Professor Sebastian Lehnhoff von der Abteilung Energieinformatik ist an drei Projekten beteiligt, wie die Universität weiter mitteilt.

Lehnhoff und seine Kollegen untersuchen mehrere Aspekte der Umstellung auf das in Zukunft komplexere Stromnetz. »Um die schwankende Leistung erneuerbarer Energiequellen auszugleichen, muss das Stromnetz beispielsweise mit Pufferkapazitäten, aber auch mit dem Wärme- und dem Gasnetz gekoppelt werden«, so der Informatiker. Das beschreiben Fachleute auch mit dem Begriff multimodale Netze.

Eines der drei Projekte beschäftigt sich mit dem sogenannten Schwarzstart – also dem Fall, dass das Netz nach einem großräumigen Stromausfall wieder neu gestartet werden muss. Hier arbeiten die Oldenburger mit der Universität Passau zusammen. »Ein Schwarzstart erfordert die sorgfältige Koordination zwischen den IT-Systemen und dem elektrischen Energiesystem«, erläutert Lehnhoff. Ein klassischer Schwarzstart in einem großen Kraftwerk beginnt mit einer Batterie, die die Steuerung für einen kleinen Dieselgenerator in Gang bringt, der zum Beispiel eine Gasturbine startet. Häufig werden auch Wasserkraftwerke eingesetzt, deren Turbinen ohne Strom in Bewegung versetzt werden können.

In Zukunft werde die Aufgabe komplexer, so die Universität: Um das Stromnetz stabil wieder aufzubauen, müssen viele dezentrale Erzeuger und Verbraucher koordiniert werden. Um solche Smart Grids nach einem Ausfall in Gang zu bringen, ist moderne Informations- und Kommunikationstechnologie nötig – die aber selbst hohe Anforderungen an die Netzstabilität stellt. »Im Falle eines großräumigen Systemausfalls müssen IT und elektrisches Netz parallel wiederaufgebaut und hochgefahren werden, wobei die beiden Systeme dynamisch miteinander wechselwirken«, berichtet Lehnhoff. Dieses »mehrkriterielle Optimierungsproblem« will der Informatiker innerhalb des Projektes lösen.

Erschienen in Ausgabe: 03/2018