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    Smart Operator

    Intelligentes Stromnetz in der Praxis

    Smart Operator
    Smart Operator

    Im Rahmen von bundesweit drei Smart-Operator-Projekten ist 2014 in der Siedlung Wertachau, einem Ortsteil der Stadt Schwabmünchen bei Augsburg, ein intelligentes Stromnetz aufgebaut worden. Dieses sogenannte Smart Grid hält Erzeugung und Verbrauch von Strom selbständig im Gleichgewicht. Bei dem Projekt in Wertachau erprobten LEW und innogy gemeinsam die entsprechenden Technologien.

     

    Im Juli 2014 ging dieses intelligente Stromnetz als erstes von bundesweit drei Smart-Operator-Projekten in den Praxisbetrieb. Das Projekt in der Wertachau zeichnete sich besonders durch die Einbindung intelligenter Stromzähler und intelligenter Geräte in Privathaushalten aus. Mit 115 beteiligten Haushalten, über 50 intelligenten Geräten in Haushalten und 160 Smart Metern handelt es sich um eine der umfassendsten Smart-Grid-Installationen überhaupt.

     

    Im Dezember 2016 wurde das Smart-Operator-Projekt abgeschlossen. LEW und innogy haben damit die Machbarkeit eines intelligenten Stromnetzes unter Beweis gestellt und konnten wichtige Erkenntnisse für die Energiewende gewinnen.

    Unser Video zum Projekt "Smart Operator":

    Vorschaubild Film Smart Operator


    Smart Operator im Detail:

    • Vorteile

      Netzausbau verringern durch intelligente Lösungen

      Intelligente Netze halten Erzeugung und Verbrauch selbstständig im Gleichgewicht. Sie bilden damit einen wesentlichen Baustein der Energiezukunft. LEW und innogy haben in der Siedlung Wertachau die entsprechenden Technologien erprobt. Weitere Smart-Operator-Testregionen von innogy sind die Gemeinden Kisselbach (Rhein-Nahe-Hunsrück) und Wincheringen (Mosel-Trier).

      Das Smart-Operator-Konzept wird im Projekt Designetz weiterentwickelt, mit anderen Systemen vernetzt und auch auf der Ebene der Mittelspannung eingesetzt.

    • Projektziele & Ergebnisse

      Ein reiner Ausbau der neuen Energiequellen reicht für eine erfolgreiche Energiewende nicht aus, denn die Stromerzeugung aus Sonnen- und Windkraft unterliegt wetterbedingten Schwankungen. Durch den Einsatz neuer Technologien soll auch für die Zukunft eine gewohnt hohe Versorgungsqualität im Stromnetz gewährleistet werden. Die Ressourcen vorhandener Infrastrukturen sollen dabei so weit wie möglich ausgeschöpft werden. Das intelligente Stromnetz spielt dabei eine zentrale Rolle.

       

      Ausgleich der Lasten durch den Smart Operator

      Die Lechwerke und innogy untersuchten in dem Forschungs- und Entwicklungsprojekt, welchen Beitrag die Steuerung einzelner intelligenter Bausteine durch den Smart Operator leisten kann, um das Ortsnetz besser zu nutzen. Von Interesse war dabei der Ausgleich von schwankender Stromerzeugung und variierenden Verbrauchslasten. So sollte die Aufnahmekapazität des Netzes für erneuerbare Energien erhöht werden. Ein weiteres Ziel war, Erfahrungen beim bedarfs- und kundenorientierten Aufbau und Betrieb eines intelligenten Stromnetzes zu sammeln. 

       

      Die Ziele wurden erreicht: Der Aufbau und Betrieb eines hochkomplexen Smart Grids ist gelungen. Die Ortsnetze in den drei Testgebieten konnten durch den Einsatz intelligenter Bausteine rund 35 Prozent mehr Strom aus lokal erzeugter, erneuerbarer Energie aufnehmen. Durch diese bessere Nutzung vorhandener Netze kann ihr Ausbau reduziert werden. In den Haushalten mit intelligenten Geräten konnten bis zu 20 Prozent des Haushaltsbedarfs flexibel verschoben werden. Das größte Lastverschiebungspotenzial in den Haushalten gab es bei den Batterie- und Wärmespeichern. 


      Einen ebenfalls wichtigen Beitrag zur besseren Nutzung des vorhandenen Stromnetzes leistete intelligente Technik im Netz: Fernsteuerbare Lastschaltleisten und ein regelbarer Ortsnetztransformator trugen dazu bei, dass trotz hoher Einspeisung die Spannungsgrenzen im Netz eingehalten werden.

    • Projektphasen & -dauer

      Projektphase 1: Aufbau der Infrastruktur

      Die Lechwerke bauten in der Siedlung Wertachau ein eigenes Glasfasernetz für die Datenübertragung auf, an welches die teilnehmenden Haushalte direkt angeschlossen wurden. Als abgeschlossenes Siedlungsgebiet mit komplett verkabeltem Ortsnetz erfüllte die Wertachau die lokalen technischen Voraussetzungen für das Smart-Operator-Projekt.
      In den 115 teilnehmenden Haushalten wurden die herkömmlichen Stromzähler gegen moderne, intelligente Zähler ausgetauscht, um Spannung und Verbrauch eines Haushalts zu messen und die ermittelten Werte über das Glasfasernetz zu übertragen. Auf Basis dieser Daten entwickelte die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) die Steuerungsmodelle für das Gehirn des intelligenten Stromnetzes, den Smart Operator.



      Projektphase 2: Feldtest mit dem Smart Operator

      In der zweiten Projektphase wurde der Smart Operator in das Stromnetz integriert. Parallel wurde das Netz um intelligente Bausteine wie Energiespeicher, Wärmepumpen und intelligente Haushaltsgeräte erweitert. Mit der offiziellen Inbetriebnahme im Juli 2014 hatte der Smart Operator seine Arbeit aufgenommen: Er ermittelte unter anderem anhand von Wetterprognosen die zu erwartenden Einspeiseleistungen sowie Lasten, Aufnahmefähigkeit und Speichermöglichkeiten im Stromnetz. Er stimmte diese Faktoren auf Basis der aktuellen Messwerte aufeinander ab und brachte sie in Einklang. Im Dezember 2016 wurde das Projekt nach erfolgreichem Betrieb abgeschlossen, um danach mit der Analyse und Auswertung zu beginnen. Der Abschlussbericht wurde im Juli 2017 vorgestellt.

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