IRENE - Lokales Smart Grid auf Verteilnetzebene

Durch die Energiewende wird immer mehr Strom aus volatilen erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind in die Verteilnetze eingespeist. Das kann die Verteilnetze überlasten. Wenn zudem künftig eine große Zahl von Elektrofahrzeugen mit hoher Ladeleistung auf das Netz zugreift, wird das die Verbrauchsmuster verändern. Ansatz für das Projekt IRENE (Integration regenerativer Energien und Elektromobilität) war es, Lösungen für diese Problemlage zu entwickeln.

Im Rahmen des Projektes wurde ein intelligentes Stromnetz (Smart Grid) lokal entwickelt und erprobt, mit dem Ziel, die Verteilnetze zu stabilisieren und die Netzausbaukosten zu senken. Im Projektgebiet, dem Verteilnetz rund um die Gemeinde Wildpoldsried im Allgäu, wird bereits heute rund dreimal mehr Strom mit Wind-, Solar- und Biomasse-Anlagen erzeugt als verbraucht. Das kann zu Überspannungen und Überlastungen von Leitungen und Trafostationen führen. Die konventionelle Antwort wäre der teure Ausbau der Verteilnetzinfrastruktur. Stattdessen wurden bei IRENE mit einem intelligenten Steuerungssystem die erneuerbaren Energien deutlich billiger in das Verteilnetz integriert. Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen ergaben ein Einsparpotenzial von bis zu 40 Prozent der Ausbaukosten. "Wir konnten 400.000 Euro einsparen. Bundesweit entspricht das vermiedenen Ausbaukosten von 100 Millionen Euro", so Geschäftsführer Michael Lucke vom Projektpartner Allgäuer Überlandwerk, der dies mit der Losung "Intelligenz statt Kupfer" auf den Punkt bringt. Auch der Verbraucher profitiert davon, wenn die Netznutzungsentgelte reduziert werden und der Strompreis dadurch sinkt.

Moderne Messgeräte überwachen den Netzzustand dauerhaft. Die gesammelten Echtzeitdaten werden per Mobilfunk an das Leitsystem übertragen und informieren es über die Auslastung. Auf dieser Grundlage kann regulierend eingegriffen werden. Die intelligente Steuerung und Koordinierung erfolgt durch die Regelungssoftware "Selbstorganisierendes Energieautomatisierungssystem" ("So Easy") von Siemens. Sie wurde für das Netzmanagement von Smart Grids entwickelt und erlaubt dank ihres modularen Aufbaus die Integration verschiedener Komponenten in das Steuerungssystem. Eine aufwändige Smart Meter-Infrastruktur war hingegen nicht nötig. "IRENE war ein Smart Grid in Reinkultur auf der Verteilnetzebene in Niederspannung. Kein anderes Projekt hatte solch einen großen und systematischen Ansatz", erklärt Lucke.

Zudem wurde auch eine Ladeinfrastruktur für 40 Elektrofahrzeuge aufgebaut, die mit ihren Batterien als mobile Energiespeicher in das Smart Grid eingebunden wurden. Beim Nachfolgeprojekt IREN2 wurde darüber hinaus Wildpoldsried zum Test Tage lang erfolgreich vom Verteilnetz entkoppelt und funktioniert "autark".

Das Haupthemmnis für eine breitere Umsetzung der Projekte liegt im regulatorischen Rahmen für Investitionen in Verteilnetze. Die Kapitalkosten für die den konventionellen Netzausbau werden aufgrund des Anreizsystems gut verzinst und sind daher lukrativ. "Für die vor allem softwarebasierte Intelligente Netztechnik hingegen gibt es noch keine gleichwertigen Anreize", so Lucke. "Daher sind die Investitionen in die intelligente Technik betriebswirtschaftlich bisher weniger rentabel."

Weitere Projektbeispiele finden Sie im Bereich "Best Practice in Deutschland".