Energiewende – Herausforderungen für den Umbau des Energiesystems in der Praxis

© ABB

Die Energiewende – Der Wechsel in ein neues Energiezeitalter! Die Wende gelingt nur mit dem innovativen Umbau des Energiesystems.

Was sind die Herausforderungen und die Entwicklungsperspektiven für den Umbau in der Praxis? Das war eine der großen Fragen auf der diesjährigen Informationsveranstaltung von CIGRE (Conseil International des Grands Réseaux Electriques) und CIRED (Congrès International des Réseaux Electriques de Distribution). Diese fand am 21. Oktober 2015 im Mannheimer Rosengarten statt. Eine interessante und lehrreiche Veranstaltung, von der ich euch gerne erzählen möchte.

Immer mehr Energiequellen speisen ein Netz

Durch die Energiewende wird das Energiesystem von immer vielfältigeren dezentralen Stromerzeugungsanlagen betrieben. Aus dieser wachsenden Komplexität ergeben sich neue Herausforderungen, um die Stabilität der Netze sicherzustellen. Technisch sind zunehmend Lösungen für die Integration der elektrischen Energie aus erneuerbaren Quellen vorhanden. Welche Lösungen es gibt, aber auch welche Probleme der Umbau des Energiesystems aufwirft, wurde anhand von Praxisbeispielen aufgezeigt und diskutiert.

CIGRE und CIRED stellen sich vor

Mit einer Begrüßung eröffneten die CIGRE- und CIRED-Vorsitzenden die Veranstaltung. CIGRE, das internationale Forum auf dem Gebiet der elektrischen Energieerzeugung, -übertragung und -verteilung, kann auf eine fast 100-jährige Erfahrung zurückblicken. Die Organisation fördert die Zusammenarbeit mit Experten aus der ganzen Welt, um durch den Austausch von Wissen, Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung der elektrischen Energiesysteme zu entwickeln. Das internationale Forum CIRED widmet sich der Planung, dem Bau und Betrieb von öffentlichen Stromnetzen und großen Installationen mit Hilfe elektrischer Energie.

Auf der CIGRE/CIRED-Informationsveranstaltung © VDE
Auf der CIGRE/CIRED-Informationsveranstaltung © VDE

Von Längsspannungsregler bis zur Netztopologie

Zum Auftakt wurden verschiedene Vorträge über hochaktuelle Themen aus der Arbeit des Studienkomitees und Ergebnisse aus der Industrie gehalten. Im ersten Teil wurde über den Netzschutz im Verteilnetz, den gezielten Einsatz neuer Betriebsmittel zur Spannungsregelung im Verteilnetz sowie die Weiterentwicklung der Anwendungsregeln vom Netz zum System berichtet.

Besonders interessant war dabei die Analyse des Verhaltens von dezentralen Energieerzeugern im Kurzschlussfall bei unsymmetrischen Fehlern und Kurzunterbrechungen und deren Auswirkungen in Netzen. In der Tat könnten aufgrund einer großen Netzüberlastung viele Regionen vom Netz getrennt werden und es kann wenige Minuten aber auch Stunden dauern, bis der Engpass behoben wird. Das würde bedeuten, dass plötzlich tausende Haushalte, Geschäfte und Büros ohne Strom im Dunkeln sitzen. Kassen, automatische Türen, Kühlung, Telefone, Aufzüge – ohne Strom geht nichts mehr. Als Herausforderungen für den sicheren Systembetrieb zählen deswegen unter anderem die Frequenz- und Spannungshaltung, der Systemwiederaufbau und die Erkennung von Inselnetzen.

ABB war bei der Veranstaltung mit Innovation präsent: Dr.-Ing. Britta Buchholz, Leiterin des Power Consulting bei ABB, referierte über die neue Produktfamilie von Längsspannungsreglern für Verteilnetze. Ein Längsspannungsregler kann die Spannung auf Basis der tatsächlichen Last oder Einspeisung in einzelnen Abgängen im Verteilnetz automatisch anpassen. Damit ist er in der Lage, die Netzstabilität bei zunehmender Einspeisung erneuerbaren Energien sehr flexibel zu gewährleisten.

Nach der Diskussionsrunde konnte ich in der Kaffeepause mit meinem Dozenten Prof. Dr.-Ing. Michael Schäfer vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sprechen, der mir bei dieser Gelegenheit Experten im Bereich „Übertragung elektrischer Energie“ vorgestellt hat. Ich finde es sehr interessant, dass sich verschiedene Kreise – Netzbetreiber, Industrie, Hochschulen und Verbände – in einem Forum zusammentreffen und sich austauschen.

Energiekette © ABB
Energiekette © ABB

Herausforderungen und Chancen der Energiewende

Im zweiten Teil der Veranstaltung wurden die Herausforderungen und Chancen der Energiewende für die Übertragungsnetze Europas, die Handlungspositionen des künftigen Strommarktdesigns in Deutschland und Europa sowie die Implikationen der Energiewende auf die Wärmeversorgung bearbeitet.

Als Chance versteht man unter anderem die Netzsicherheitskooperationen wie z. B. die Netzsicherheitsanalyse in der Betriebsplanung und das Qualitätsmanagement. Offensichtlich haben die vielen kleinen Einheiten erneuerbarer Energien (Windkraft, Photovoltaik, Laufwasserkraft, Pumpspeicher) eine vom Wetter abhängige, zufällige Erzeugung, die ohne weitere Maßnahmen Versorgungsunterbrechungen und Störungen im Netz verursacht. Als Lösung wurde ein Netzmodell (Software) vorgestellt, das nach dem „Plan/DO/Check/Act“-Prinzip funktioniert. Basierend auf der Erzeugungs- und Lastprognose und der Netztopologie gewährleistet diese Software eine Lastflussvorschaurechnung und Engpassbehebung bereits während der Phase der Betriebsplanung der Anlagen. Somit wird eine kontinuierlich gute Qualität der Stromversorgung sichergestellt.

Im Anschluss fand eine Diskussionsrunde statt und man tauschte sich bei einem „Get Together“ aus.

Mein Fazit der Veranstaltung

Persönlich fand ich alle Vorträge äußerst interessant und informativ. Ich konnte einen tief greifenden Einblick in die Herausforderungen und Entwicklungsperspektiven der Energiewende in der Praxis gewinnen. Darüber hinaus war es eine gute Gelegenheit, mein Netzwerk zu pflegen und wertvolle neue Kontakte zu knüpfen. Außerdem war es spannend die Referenten persönlich kennenzulernen.

Auf die Veranstaltung hat mich mein Mentor, Franz Handwerker, aufmerksam gemacht. Im Rahmen des „Talent Relationship Programms“ unterstützt ABB Young Professionals und fördert sie unter anderem durch die Teilnahme an Konferenzen. Als Teilnehmerin an diesem Programm bietet mir ABB einzigartige Vorteile für meine persönliche und berufliche Weiterentwicklung. Ich finde es toll, dass man sich dafür einsetzt, talentierte Nachwuchskräfte in ihrer Entwicklung mit unterschiedlichen Programmen zu fördern, und ihnen einen Zugang zur innovativen Fachwelt zu bieten.

Hast du auch Interesse am Talent Relationship Program? Dann findest du hier weitere Informationen.

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Über den Autor

Ebtissem Bouguila

Ich studiere Elektrotechnik und Informationstechnik im Master am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und absolviere zurzeit ein Praktikum über Modular Multilevel Umrichter für HGÜ-Anlagen am ABB Forschungszentrum in Ladenburg. Ich mag es, mich stets über den aktuellen Stand der Technik zu informieren. Ich komme ursprünglich aus Tunesien. Meine Hobbies sind Lesen von technischen Zeitschriften, Fitness, Reisen und Kochen. Ich engagiere mich ehrenamtlich beim Deutschen Roten Kreuz, da es mir Spaß macht, Menschen zu helfen.
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