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Multi Utility Communication (MUC)-Gateway in einem Hausanschlussraum in der Wohnanlage Bamlach. Hier findet die Kommunikation zwischen Stromzählern und Servicedienstleistern statt.
© Fraunhofer ISE
Fraunhofer ISE koordiniert BMWi-Projekt
16.11.2009

Energiemanagement für moderne Stromnetze

Dezentrale Erzeugungsanlagen gewinnen an Bedeutung. Damit steigt die Komplexität moderner Stromnetze. Das Fraunhofer ISE in Freiburg koordiniert ein Projekt, in dem ein innovatives Energiemanagement- und Kommunikationssystem dezentrale Erzeuger und Lasten aus dem gewerblichen und privaten Bereich intelligent vernetzt. Der Anteil Erneuerbarer Energien im Netz kann so erhöht werden. Dadurch können Stromkosten verringert und Spitzenlasten gesenkt werden.

Im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten InnoNet-Verbundprojekts „Dezentrales Energie- und Netzmanagement mit flexiblen Stromtarifen“ (DEMAX) wird jetzt erstmals demonstriert, wie sich mit Hilfe eines integralen Smart Metering Konzepts alle Funktionalitäten eines so genannten Smart Grids realisieren lassen.

Die zentrale Komponente des Systems stellt ein internetfähiges »Embedded System« der neuesten Generation dar, das eine netzwerkbasierte Kommunikation über flexible Medien gestattet. »Um die erzeugte Energie auch lokal nutzen zu können, müssen Erzeugung und Nachfrage optimal aufeinander abgestimmt werden. So kann beispielsweise die Energie aus der Photovoltaikanlage direkt in die Elektrofahrzeuge gespeist werden und die Kraft-Wärme-Kopplungs(KWK)-Anlage in den Abendstunden ihren Beitrag zum Stromverbrauch liefern«, so Dr. Christof Wittwer, Leiter der Arbeitsgruppe Betriebsführung und Systemregelung am Fraunhofer ISE.

Verteilte vernetzte Energiesysteme im Smart Grid benötigen zahlreiche Netzwerkverbindungen für Abruf und Rückmeldung der Systeme. Über einen gewöhnlichen Internetzugang wird die gesamte Kommunikation für Abrechnung, Fernwartung, Prozessvisualisierung, usw. abgewickelt, ohne nennenswerte Kosten der Datenübertragung zu verursachen. Für die Anbindung der so genannten Smart Meters und der Anlagenkomponenten entwickelten die Forscher ein standardisiertes DEMAX-Gateway. Die Gateways kommunizieren im lokalen Netzwerk mithilfe von gesicherten Verbindungen über einen zentralen Proxyserver mit den Servicedienstleistern. Der Server kann z. B. in der Trafostation des Niederspannungsnetzes installiert werden und so alle beteiligten Anbieter wie Messdienstleister, Stromhändler und Netzbetreiber über redundante Internetverbindungen vernetzen.

System im Praxistest

In der Praxis kann also ein übergeordneter virtueller Kraftwerkbetreiber die Steuerung der Erzeuger und Lasten übernehmen oder es erfolgt eine indirekte Anforderung durch variable Tarife. »Wir realisieren in DEMAX eine automatisierte lokale Optimierung des Betriebs, indem innovative Regelungsalgorithmen neben Wetter- und Verbrauchsprognosen auch flexible Tarife berücksichtigen«, erläutert Christian Sauer, zuständiger Projektleiter am Fraunhofer ISE.
Das Konsortium testet die innovative Systemtechnik derzeit in einem kleinen Verteilnetz in Bad Bellingen, das von der EWS Netze GmbH betrieben wird. Aus den Projektergebnissen werden dabei in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern entsprechende Produkte und Dienstleistungen für den Markt entwickelt.

Virtuelles Kraftwerk – Thema bei BINE Informationsdienst

Dezentrale Stromerzeuger und Verbraucher künftig optimal in das Niederspannungsnetz einzubinden, ist ein aktuelles Forschungsthema. Wie Forscher ein solches bidirektionales Energiemanagement realisieren wollen, beschreibt das BINE-Projektinfo 02/2008 "Stromnetzqualität - Netzintegration dezentraler Stromerzeuger".

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(bs)

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