DLS-Lecture: Trends and innovations in the digital energy world

09.02.2017, 15:00

Prof. Michael Weinhold, Chief Technology Officer, Siemens energy Management Division, Siemens Erlangen

Time and Place:

February 9th 2017, 15:00

Max Planck Institute for the Science of Light, Seminar Room A1.500, Staudtstr. 2, 91058 Erlangen

Abstract:

Die elektrische Energieversorgung wächst an Bedeutung ist aber gleichzeitig durch massiv stattfindende Veränderungen in Technologie und Marktordnung gekennzeichnet: Ohne elektrische Energie ist der Betrieb moderner Infrastrukturen wie Daten- und Kommunikationsnetze oder Industriebetriebe jeglicher Art nicht mehr möglich. Dies erfordert eine hochzuverlässige und kontinuierliche Stromversorgung.

Zudem ist die Nutzung elektrischer Energie ein wichtiger Hebel zur Steigerung von Energieeffizienz wie z. B. durch den Einsatz von elektrischen Wärmepumpen im Gebäudebereich.

Stromnetze gestatten eine sehr effiziente Integration von Erneuerbaren Energien wie Wind- und Photovoltaik-Kraftwerken auf allen Spannungsebenen. Durch den verlustarmen Transport von Energie über weiteste Entfernungen wird die elektrische Energie in die Lastzentren sowie von dort zu den Endanwendungen weitergeleitet. Hierbei wird das sichere Zusammenspiel von konventionellen und erneuerbaren Kraftwerken ermöglicht. Der Leistungselektronik kommt für den Transport und die Stabilisierung der Stromnetze eine immer größere Rolle zu. Beispiele dafür sind die Anbindung von Offshore-Windparks in der Nordsee an das Landesnetz sowie die im Bau befindliche Hochspannungsgleichstrom-Übertragung Ultranet. Vom Stromnetz aus gibt es zunehmend Übergänge in andere Infrastrukturen z. B. in den Wärmebereich, das Gasnetz oder die Mobilität.

Der Ausbau von Stromnetzen auf allen Spannungsebenen ist damit weltweit zu einem der wichtigsten Hebel zur Erlangung nachhaltiger Infrastrukturen geworden.

Um die stark wachsende Komplexität zu beherrschen, müssen die Stromnetze allerdings weiter automatisiert und z. B. über Smart Meter digitalisiert werden. Die Digitalisierung startet schon mit der Netzplanung, wo ein "Digital Twin" des Systems entworfen und weiterentwickelt wird. Es setzt sich fort in dem Betrieb von Stromnetzen wo zunehmend Echtzeitmessdaten z. B. von PMUs (Phasor Measurement Units) und zukünftig vermutlich auch von Wind-, PV- und Speicherstromrichtern eingesetzt werden und reicht bis in den Betrieb von Marktplätzen und Kundenportalen. Ein exzellentes Beispiel ist der aktuell stattfindende Smart Meter Roll-out in Norwegen verbunden mit dem Aufbau einer Meter Data Management und Market Transaction Management Plattform.

Diese Entwicklung hin zu komplexeren Energiesystemen bedeutet, dass Innovationen im Stromsystem immer häufiger auch im Geschäftsmodell stattfinden. Das neue Energiesystem oder Energie 2.0 wird damit interdisziplinär. Ein hochspannendes Umfeld indem z. B. Ingenieure nicht nur mit Informatikern und Datenanalysten, sondern auch mit Sozialwissenschaftlern zusammenarbeiten. Und Energie 2.0 erfordert intelligente Stromnetze auf allen Spannungsebenen.