Netzausbau auf Basis von Lastprofilen
Abb. 3 Fernwirk- und Netzwerktechnik sind entscheidende Bausteine der digitalen Trafostation (Quelle: Phoenix Contact)
Abb. 4 Alle Daten der digitalen Trafostation laufen im Fernwirkschrank zusammen (Quelle: Phoenix Contact)
Auch wenn der Zusammenhang nicht sofort ersichtlich ist, unterstützt die Digitalisierung der Verteilnetze die Energiewende entscheidend. Die Messwertübertragungen in Echtzeit ermöglichen die digitale Aufnahme des Zustands der Mittel- und Niederspannungsnetze. Die gewonnenen Daten lassen sich für die langfristige Netzplanung und Instandhaltung ebenso verwenden wie für den täglichen Betrieb. Die Modernisierung und Erweiterung der Verteilnetze sind in vollem Gange. Die knappen Ressourcen und herausfordernden Zeitpläne benötigen eine intelligente Planung. Wo in der Vergangenheit die Maximalstrommessung per Schleppzeiger über die maximale Last in einem Jahr Auskunft gegeben hat, können nun per Fernwirktechnik aussagekräftige Lastprofile erstellt werden. Diese bilden die Grundlage für einen gezielten Netzausbau an den Stellen, an denen er wirklich benötigt wird. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Kosten sparen, sondern ebenfalls natürliche Ressourcen schonen.
Der Ausfall einer Trafostation ist für einen Haushalt oder ein Industrieunternehmen direkt spürbar. Die durchschnittliche Nichtverfügbarkeit von Elektrizität erweist sich in Deutschland mit 12,2 Minuten je Letztverbraucher (2022) als gering. Trotzdem müssen Anstrengungen unternommen werden, um diesen Wert auch beim angestrebten Aus- und Umbau der Netze auf einem ähnlichen Niveau zu halten.
Durch die Digitalisierung wird die notwendige Transparenz und Übersicht sämtlicher Stationen im Verteilnetz geschaffen. Störungen können aus der Ferne schnell lokalisiert und zum Teil behoben werden. Eine Fernschaltung erlaubt die Isolation fehlerhafter Netzabschnitte sowie den weiteren Betrieb der störungsfreien Netzteile. Dies minimiert die Unterbrechungszeit und erhöht die Versorgungsqualität für die Letztverbraucher. Die im All Electric Society Park implementierte Technik zeigt sich somit als anschauliche Demonstration hinsichtlich der Digitalisierung der Verteilnetze (Abb. 4).
Fazit
Die Energiewende stellt eine Herausforderung für alle Menschen und Betriebe dar. Als Lösungsansatz bietet sich die Elektrifizierung fossiler Sektoren in Richtung einer All Electric Society an. Dazu sind mehr erneuerbare Energie aus Windkraft und Photovoltaik sowie ein konsequenter Ausbau der elektrischen Infrastruktur notwendig. Die digitale, grüne Trafostation im All Electric Society Park erweist sich als Impulsgeber, der anschaulich zeigt, was heute bereits möglich ist.
Optimierung des kompletten Energieflusses
Eine globale Gesellschaft mit regenerativ erzeugter bezahlbarer Energie und einer neutralen CO2-Bilanz, das ist die All Electric Society. Sie begegnet dem Klimawandel und wird gleichzeitig dem Streben der Weltbevölkerung nach Wohlstand und Entwicklung gerecht. Um sie zu verwirklichen, muss der komplette Energiefluss optimiert werden – beginnend bei der Erzeugung über die Wandlung, Speicherung und Verteilung bis zur Nutzung. So lässt sich Energie jederzeit bedarfsgerecht einsetzen. Ebenso muss der globale Energiebedarf durch Effizienzmaßnahmen gesenkt werden.
A. Flandermeier, Project Manager im Vertical Market Management Energy, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont; M. Westenthanner, Innovation, Forschung und Entwicklung, GRITEC GmbH, Waghäusel