PolyEnergyNet

In PolyEnergyNet – Resiliente Polynetze zur sicheren Energieversorgung – werden widerstandsfähige Ortsnetze erforscht und exemplarisch realisiert. Neben dem Stromnetz als „Leitnetz“ spielen auch Wärme- und Gasnetze mit verschiedenen Arten von Erzeugern, Speichern und Verbrauchern zusammen. Ein IKT-System dient dem Monitoring und der Steuerung des Gesamtsystems, das dann als Polynetz bezeichnet wird.

Das Partnerkonsortium bestehend aus zehn Unternehmen und Institutionen hat sich im Rahmen der Forschungsinitiative „Zukunftsfähige Stromnetze“ der Bundesministerien für Wirtschaft und Energie (BMWi) sowie Bildung und Forschung (BMBF) für die Zusammenarbeit im Projekt PolyEnergyNet (PEN) aufgestellt.

  • Projektlaufzeit: September 2014 bis August 2017
  • Förderkennzeichen: 0325737A-J
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Das Poster zum Projekt PolyEnergyNet veranschaulicht die Herausforderungen und Ziele, die Ansätze und Konzepte sowie deren Umsetzung und exemplarische Realisierung.

Die Ziele

Ziel des Vorhabens ist die Erforschung und exemplarische Realisierung von resilienten Ortsnetzen. Diese zeichnen sich durch einen robusten Netzbetrieb aus, der sowohl auf die Volatilität der Einspeisung dezentraler erneuerbarer Energiequellen als auch auf unvorhersehbare Ereignisse bis hin zu Cyber-Attacken reagieren kann. Hauptinteresse von PolyEnergyNet ist die Schaffung und Nutzung einer geeigneten Informationsbasis, die es erlaubt, kritische Netzzustände zu erkennen und durch geeignete Maßnahmen zu beheben. Zudem soll die Versorgung möglichst weiträumig in einem Notbetrieb aufrechterhalten werden bzw. Teile des Ortsnetzes in Quarantäne gesetzt werden, bis eine Wiedereingliederung in das Gesamtsystem möglich ist.

Die Ansätze

Die zunehmend dezentrale Einspeisung durch erneuerbare Energien stellt die Energieversorger vor neue Herausforderungen, bietet gleichzeitig jedoch auch Chancen. In PolyEnergyNet sieht man eine dieser Chancen in der Bildung von autonomen Teilnetzen, welche sich bei Störungen im Niederspannungsnetz selbst versorgen können. In diesen sogenannten Holonen übernehmen dann die Erzeugungsanlagen die Versorgung der Verbraucher bis die Wiedereingliederung in das Netz erfolgen kann.

Ein weiterer Ansatz der Projektgruppe ist der namensgebende Polynetzgedanke. Die Elektrizitäts-, Gas- und Fernwärmenetze sollen über ein übergeordnetes Glasfasernetz miteinander verknüpft werden. So sollen Versorgungsausfälle durch gasbetriebene Blockheizkraftwerke, Warmwasserspeicher und Solarstromspeicher überbrückt werden.

Die Ansätze

In „PolyEnergyNet“ wird untersucht, wo die Bildung von Holonen sinnvoll ist und wie Erzeugung und Verbrauch darin ausgeglichen werden können. Ein Holon der kleinsten Ordnung entspräche beispielsweise einem Haus mit Erzeugungsanlagen und Verbrauchs-geräten. In den zu bildenden Holonen werden die Gas- und Wärmenetze mit berücksichtigt. Gesteuert werden die miteinander verknüpften Energienetze über eine komplexe Software. Die dazu notwendigen Informationen und Steuerbefehle werden über Glasfaserkabel transportiert.

Der Nutzen

Wenn gezeigt werden kann, dass eine Steuerung des Ortsnetzes in solchen Extremsituationen möglich ist, stehen auch die notwendigen Instrumente zur Verfügung, um insgesamt einen kosteneffizienten Netzbetrieb zu gewährleisten. Insofern wird PolyEnergyNet beispielhaft zeigen, wie sich das vom BDEW skizzierte „Ampelmodell“ in der Praxis umsetzen lässt.