Die Smart Grids Forschungsgruppe 2018-02-25T21:52:47+00:00

Die Smart Grids Forschungsgruppe

Der Aufbau der Smart Grids Forschungsgruppe rund um Prof. Gerd Heilscher geht zurück auf die Einrichtung der Stiftungsprofessur Energiedatenmanagement dezentraler regenerativer Energie-systeme, welche von der Solarstiftung Ulm/Neu-Ulm, der Stadt Ulm und den Stadtwerken Ulm/Neu-Ulm von 2006 bis 2011 finanziert wurde.

Zu Beginn fanden die Forschungsarbeiten ausschließlich in den Smart Grid Testgebieten Einsingen und Hitistetten des Verteilnetzes der Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze GmbH statt. In den letzten fünf Jahren erfolgte dann mit Landes- und Bundesmitteln sowie europäischen Fördergeldern der Aufbau des Smart Grid Labors mit einem Investitionsvolumen von insgesamt 500.000 EUR.

„Wie gelingt die Digitalisierung der Energiewirtschaft?“ – Ist die zentrale Fragestellung, die im Smart Grid Labor der Hochschule Ulm erforscht wird. Die Ulmer Forschergruppe unterstützt damit die Umsetzung der Smart Grid Roadmap des Landes Baden Württemberg genauso wie die Konkretisierung und technischen Umsetzungen, die im Gesetz zur Digitalisierung der Energiewirtschaft 2016 vereinbart wurden und trägt somit dazu bei die 202020 Ziele der EU sowie der Übereinkunft von Paris.

Wie kann ein Stromnetz, das zur Verteilung der Energie geplant, gebaut und betrieben wurde, die neuen Anforderungen, die ein dezentrales Energiesystem stellt, erfüllen?“ Für diesen Wandel – die Energiewende –, präziser diese Transformation des Energiesystems, suchen zwölf MitarbeiterInnen der Smart Grids Forschungsgruppe mit Prof. Heilscher und weiteren Kollegen Antworten. Mit dem Smart Grid Labor sind wir nun in der Lage die erarbeiteten Lösungen zu erproben und zu bewerten – bevor die mit Industriepartnern entwickelten Produkte und Services in den Feldtests bei Verteilnetzbetreibern bestehen müssen.

Wo bisher wenige große zentrale Kraftwerke die Energieversorgung abgesichert hatten, entstehen heute Millionen von kleinen lokalen Kraftwerken, welche Biomasse, Windkraft oder Solarenergie nutzen und gemeinsam dezentrale Kraftwerke bilden. Damit das Zusammenspiel dieser vernetzten Energiesysteme reibungslos funktioniert und die Funktion und Qualität der Energieversorgung erhalten bleibt, steigen die Anforderungen an die Kommunikation im Energienetz. Seit vielen Jahren fordern deshalb Experten der Energiewirtschaft ein abgesichertes Energie-Informations-Netz, welches jetzt mit dem Aufbau der Smart-Meter-Infrastruktur entsteht. Gleichzeitig müssen diese dezentralen Energiesysteme in immer größerem Maße auch die Stabilität der Energieversorgung durch sogenannte Systemdienstleistungen sicherstellen.

Mit dem Smart Grid Labor der Hochschule Ulm lassen sich beide Fragestellungen – Kommunikation und Funktion dezentraler Energiesysteme in einem Verteilnetz – gleichzeitig und vernetzt bearbeiten.

An mehreren Testplätzen werden Solarwechselrichter, elektrische Energiespeicher, Power-to-Heat-Anwendungen oder Elektro-Ladesäulen in ein intelligentes Verteilnetz integriert und dort auf Kommunikationsfähigkeit und die sichere Funktion der Systemdienstleistungen geprüft. Sind die dezentralen Energiesysteme, flexiblen Lasten und Speicher in der Lage, die Sprache des intelligenten Stromnetzes korrekt zu verstehen und selbst zu sprechen? Mit einem Stromnetzsimulator lassen sich unterschiedliche Netzzustände im Labornetz aufprägen, welche von den neuen Komponenten korrekt gemeistert werden müssen. Die experimentelle Verteilnetzleitwarte empfängt die Informationen der Teilnehmer des intelligenten Stromnetzes, errechnet daraus die lokalen Netzzustände und sendet Steuerbefehle an die dezentralen Energiesysteme und flexiblen Lasten.