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TU Berlin

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Forschung

Autobahn für Strom quer durch Europa

Freitag, 21. Juni 2013

TU-Forscher arbeiten an neuen Technologien für Smart Grids, die intelligenten Stromnetze

Herausfordernde Technik: Errichtung von Windrädern im ersten deutschen Off-Shore-Windpark alpha ventus, einem Pionierprojekt der Energieversorger EWE, E.ON und Vattenfall
Lupe

Bis zu 97 Prozent Stromgewinnung aus erneuerbaren Energien; Reduktion des CO2-Ausstoßes um 80 Prozent. Wenn heute über die europäische Stromversorgung im Jahr 2050 diskutiert wird, dann ist von großen Veränderungen die Rede: Netzausbau, Stromspeicher, dezentrale Erzeugung et cetera. Aber es gibt auch Dinge, die sollen so bleiben, wie sie sind: zum Beispiel die Sicherheit, dass immer Elektrizität zur Verfügung steht, wenn sie benötigt wird, und dass diese auch für jeden bezahlbar ist. Mit welchen Ideen und Technologien lassen sich diese Ziele erreichen?

Das europäische Smart Grid wird nicht nur aus erneuerbaren Erzeugungseinheiten bestehen. Energiespeicherung, Microgrids sowie Innovationen im Bereich der Echtzeitmessung und Informationsaufbereitung sind notwendig. Bedeutsam ist auch das Thema Datensicherheit vor Hackerangriffen. Dazu kommt die steigende Bedeutung von Echtzeitsimulationen, die unter anderem dazu dienen, Netze der Stromversorgung durch einen sogenannten „Hardware-In-The-Loop-Aufbau“ zu testen. Dabei wird eine reale Komponente an einen Simulator angeschlossen, der eine realistische Umgebung simuliert. Dies ist auch im Smart Grid Labor der TU Berlin möglich. Dazu werden physikalische Komponenten wie beispielsweise Simulatoren für Photovoltaik- und Windenergiequellen, Verbraucher wie Warmwasserboiler, Kühlschränke und Geschirrspüler, Lademöglichkeiten für Elektrofahrzeuge und ein Batterieteststand in die Simulation integriert. Das Stromnetz von morgen kann so schon heute abgebildet werden.

Diskussionen über Technologien bestimmten auch die Konferenz „IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe 2012“ an der TU Berlin, organisiert durch das Fachgebiet Energieversorgungsnetze und Integration erneuerbarer Energien von Prof. Dr.-Ing. Kai Strunz der TU Berlin. Die mehr als 700 internationalen Teilnehmer der Veranstaltung, die unter anderem von „Vattenfall“ und „China Power International New Energy“ (CPINE) unterstützt wurde, wollten gemeinsam nach Bausteinen suchen, aus denen das zukünftige europäische Smart Grid bestehen soll. Dazu müsse, so die einhellige Meinung, unter anderem auch der Austausch zwischen Lehre, Forschung und Wirtschaft gestärkt werden. Auf der Konferenz geschah dies beispielsweise durch ein Studierendenprogramm mit Tutorien und einem Poster-Wettbewerb oder durch „Women in Engineering“. Bei dieser Veranstaltung diskutierte die Vorstandsvorsitzende von CPINE, Li Xiaolin, die Beiträge von Frauen in technischen Berufen der Energieversorgung.

Aber warum sollte das Smart Grid „europäisch“ sein? Reichen lokale Lösungen mit Erzeugung und Speicherung erneuerbarer Energien nicht aus? Diese Frage fließt in das Projekt „eHighways2050“ ein, an dem die TU Berlin zusammen mit den Übertragungsnetzbetreibern „50Hertz“ aus Deutschland und „RTE“ aus Frankreich beteiligt ist und das vor allem die Notwendigkeit europäischer „Stromautobahnen“ erforscht. Diese würden die effiziente Nutzung geografischer Gegebenheiten ermöglichen, zum Beispiel Off-Shore-Windenergie in Synergie mit Pumpspeicherkapazitäten in Skandinavien. Details hierzu lieferte ein Konferenz-Panel zu diesem Thema: Allein Norwegen besitzt etwa 50 Prozent der europäischen Pumpspeicherkapazitäten, während für die Nordsee der massive Ausbau von Off-Shore-Windparks geplant ist. Dies kann in einem europäischen Kontext optimiert werden, wenn Erzeugungsspitzen der Off-Shore-Windparks abgefangen und auch Lastspitzen der Nachbarländer durch die Speicherkapazitäten gedeckt werden können. Hierfür müssen Übertragungskapazitäten und -technologien erforscht werden, um den Anteil erneuerbarer Energien am Strommix weiter zu steigern. So werden schon heute erste Schritte in Richtung eines europäischen Smart Grid unternommen, um für die Zukunft eine nachhaltige, sichere und bezahlbare Stromversorgung zu realisieren. Informative und weiterführende Vorträge dazu gibt es auf der Konferenzseite.

www.ieee-isgt-2012.eu

Dipl.-Ing. Stefan Mischinger, Sustainable Electric Networks and Sources of Energy TU Berlin / Quelle: Hochschulzeitung "TU intern", 6/2013

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