RWE testet mit Smart Operator neuen Baustein zur Energiewende

Schwabmünchen ist eine beschauliche Ortschaft unweit von Augsburg mit etwas über 14.000 Einwohnern. Durch den Ort fließen die Flüsschen Lech und Wertach. Bekanntester Arbeitgeber ist der Sportbekleidungshersteller Schöffel. Nichts deutet hier auf Revolutionäres hin, und doch wird hier vielleicht gerade die Zukunft der Stromversorgung eingeübt. Im Stadtteil Wertachau ist nämlich für 110 Haushalte das intelligente Stromnetz Realität: Erstmalig sind intelligente Stromzähler und Haushaltsgeräte sowie Netzbausteine in einem Smart Grid zusammengefasst. Es ist das bundesweit erste der drei Smart-Operator-Projekte der RWE Deutschland, das damit im Praxisbetrieb läuft.

Im Kern sorgt der Smart Operator für den Ausgleich von auftretenden Stromschwankungen in einer dezentralen Stromversorgung. Auf diese Weise sichert das Steuerelement die Spannungsqualität innerhalb des jeweiligen Netzbetriebs und macht die Netze aufnahmefähiger für erneuerbare Energien. Erstmalig sind dazu intelligente Stromzähler, verschiedene intelligente Hausgeräte in Privathaushalten sowie Netzbausteine wie ein zentraler Batteriespeicher in einem Smart Grid zusammengefasst. Der Smart Operator nutzt das Potenzial von erneuerbaren Energien optimal: Er sorgt dafür, dass möglichst viel des in der Siedlung erzeugten Stroms auch vor Ort genutzt wird.

Jeder Betreiber einer Solaranlage muss in den Bedarf eingeplant werden

Der Kerngedanke dahinter ist: Stromerzeugung gibt fortan nicht mehr einseitig vom Kraftwerk zum Verbraucher. Gab es früher eine klare Trennung zwischen Stromproduzenten und -konsumenten, so ist das heute auf viele Arten vermischt. Jeder private oder gewerbliche Kunde mit eigener Photovoltaik-Anlage oder eigenem Blockheizkraftwerk produziert nämlich selbst Strom, für den Eigenbedarf und für den Handel. Aber man konsumiert auch weiterhin den Strom anderer.

Das verlangt nach einem komplexen Strommanagement, das Akteure aller Größen, alle Tages- und Nachtzeiten, ja sogar das Wetter, in die Berechungen einbezieht. Der eigentliche Kniff des Smart Operators liegt darin, dass dieser nach vorheriger Datenerfassung in einem weiteren Schritt dafür sorgt, dass die Messgrößen einer dezentralen Stromversorgung aufeinander abgestimmt werden, um die Spannungsqualität eines Verteilernetzes zu stabilisieren. Über die Datenerfassung erkennt das Gerät nämlich unter anderem Diskrepanzen zwischen Energieverbrauch und Einspeisung. Auf Datengrundlage ist das Gerät zudem in der Lage hochzurechen, wie sich das Verhältnis von Erzeugung und Verbrauch in den kommenden Stunden in einem Verteilernetz entwickeln wird. In dieses Rechenspiel werden sogar meteorolgische Echtzeitdaten einbezogen.

Stromnetze werden zu Energieeinsammlern statt Stromverteilern

"Die Verteilnetze sind zu Energieeinsammlern geworden. Sie müssen Leistungsschwankungen im Netz, die sich aus wetterabhängiger, dezentraler Erzeugung und verändertem Verbrauchsverhalten ergeben, zuverlässig beherrschen und gleichzeitig Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit gewährleisten", sagte Dr. Joachim Schneider, der im Vorstand der RWE Deutschland das Ressort Technik verantwortet. "Wir untersuchen in den Smart-Operator-Projekten, wie der Betrieb der Ortsnetze durch den Einsatz künstlicher Intelligenz optimiert werden kann. Ziel ist, die lokale Netzinfrastruktur durch eine intelligente Steuerung mit neuartigen Komponenten effizienter zu nutzen. Damit gehen wir einen großen Schritt in Richtung Energiezukunft."

Nicht zuletzt angesichts unzureichender landesweiter Infrastruktur und der fehlenden Akzeptanz beim Thema Netzausbau rückt ein solcher Aspekt der regionalen Vernetzung und Nutzung immer mehr in den Vordergrund. Das alles und noch viel mehr müssen kluge Netze, sogenannte Smart Grids, leisten. Doch wie kann das im Alltag ganz praktisch aussehen?

Erst kam das Glasfasernetz, dann wurden die Hausgeräte schlau

Das Smart-Operator-Projekt in der Wertachau ist im Mai 2012 gestartet. Die Breitbandanbindung hat das LEW-Tochterunternehmen LEW TelNet für das Projekt neu aufgebaut. An das Netz sind alle teilnehmenden Haushalte direkt angeschlossen und die intelligenten Bausteine kommunizieren darüber. Die Teilnehmer profitieren außerdem von leistungsfähigen Breitbandinternetanschlüssen, die ihnen über das Glasfasernetz zur Verfügung stehen.

In der zweiten Projektphase wurde das Netz um intelligente Bausteine wie Energiespeicher, Wärmepumpen und intelligente Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Geschirrspüler oder Wäschetrockner erweitert. Neben dem zentralen Batteriespeicher wurde auch eine Ladesäule für Elektroautos in Betrieb genommen. Den Projektteilnehmern werden Elektroautos zum Testen zur Verfügung gestellt.

Partner

Die Projektleitung für das Smart-Operator-Gesamtprogramm liegt bei RWE Deutschland, die Lechwerke verantworten die Umsetzung des Projekts in der Wertachau. Weitere Partner sind die RWTH, die Universität Twente (Niederlande) und mehrere Unternehmen: PSI, Hoppecke, Maschinenfabrik Reinhausen, Horlemann sowie Stiebel Eltron.