Angesichts des exponentiellen Wachstums dezentraler Energieressourcen (DERs) wird das Energiesystem immer komplexer. Stromnetze sind das Herzstück eines nachhaltigen Energiesystems. Ohne offene, modulare und interoperable Software lässt sich diese Komplexität nicht bewältigen (Bild: Siemens Smart Infrastructure)
Siemens hat bereits wichtige Schritte unternommen, um sein Angebot für das Datenmanagement von intelligenten Zählern zu verbessern, z. B. durch Einführung einer native Cloud-Option sowie durch Neugestaltung der User Experience, durch die sich Aufgaben um bis zu 85 % effizienter ausführen lassen. Mit der Software von Siemens können Kunden Netzschutzsimulationen bis zu sechsmal schneller durchführen und so Energieversorger bei Planung, Betrieb und Wartung von Stromnetzen unterstützen. Alle künftigen Module der Softwaresuite von Siemens werden nach speziellen Designprinzipien entwickelt, um nahtlose Interaktion und Agilität zu ermöglichen und einen digitalen Zwilling des Netzes zu erstellen, der bei Planung, Simulation, Echtzeitbetrieb und Wartung von Stromnetzen hilft. Gleichzeitig sorgt die Suite dafür, dass das Stromnetz gegenüber Cyberangriffen widerstandsfähig bleibt.
"Angesichts des exponentiellen Wachstums dezentraler Energieressourcen finden im Energiesystem Veränderungen mit beispiellosem Tempo und Ausmaß statt. Stromnetze sind das Herzstück eines nachhaltigen Energiesystems und werden immer komplexer. Ohne offene, modulare und interoperable Software lässt sich diese Komplexität nicht bewältigen", sagte Sabine Erlinghagen, CEO Grid Software bei Siemens. "Mit der Einführung der umfassendsten Softwaresuite auf dem Markt treiben wir die Umstellung der Stromnetze auf 100 % erneuerbare Energien voran. Doch diesen Wandel können wir nicht alleine schaffen – dazu brauchen wir unsere Kunden und Partner."
Innovation in Zusammenarbeit mit Partnern
Siemens gab außerdem die Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen der Energiewirtschaft bekannt, um gemeinsam das Netzmanagement neu zu überdenken. Im Rahmen eines kooperativen Innovationsansatzes will man Wege finden, um Stromnetze nahtlos zu planen, zu betreiben, zu warten und zu optimieren. Die enge Zusammenarbeit mit Kunden, die die Software von Siemens nutzen, soll für schnellere Akzeptanz und Integration sorgen. Zu den bisherigen Partnern zählen unter anderem CEST Limited (Indien), CMY Solutions (USA), Elvia (Norwegen), Hawaiian Electric (USA), IRETI (Italien), KNG-Kärnten Netz GmbH (Österreich), Quanta Technology (USA), Stadtwerke Flensburg (Deutschland) und Statnett (Norwegen). Darüber hinaus ist Siemens an der Zusammenarbeit mit komplementären Produktpartnern interessiert, die gemeinsam Innovationen im Bereich Grid-Software anstreben. Siemens will daher sein Partnernetzwerk weiter ausbauen, um die Workflows von Kunden durchgängig zu unterstützen.
Digitalisierung als dringender Schritt
Ein Blick auf die Energielandschaft macht deutlich, wie wichtig intelligentes Management eines komplexen Großsystems ist, das weltweit das wirtschaftliche Rückgrat bildet. Der globale Energieverbrauch wird sich bis 2050 verdoppeln. Bis 2030 prognostiziert Guidehouse Insights einen siebenfachen Zuwachs an neuen dezentralen Energieressourcen (DER) pro Jahr mit der damit verbundenen schwankenden Einspeisung und Nachfrage. Im Jahr 2020 wurden auf Angebots- und Nachfrageseite fünf Millionen Assets eingeführt. Die DER sind vor allem auf der Niederspannungsebene an das Stromnetz angeschlossen, wo Netzbetreiber bisher noch kaum Transparenz haben. Aufgrund des intermittierenden Charakters der DER ist es für Netzbetreiber wesentlich schwieriger, das Stromnetz zu kontrollieren und vorherzusagen, was als Nächstes passieren wird.
"Herkömmliche Hardwareinvestitionen reichen nicht aus, um die Komplexität der heutigen Energiesysteme zu bewältigen. Was wir brauchen ist ein schneller, disruptiver Wandel, bei dem Softwareinvestitionen an erster Stelle stehen, damit wir den Sprung zu grüner Energie schaffen und uns von fossilen Brennstoffen wegbewegen. Wir haben damit begonnen, unser Portfolio zu transformieren, und werden unsere Vision eines autonomen Netzbetriebs noch schneller umsetzen", sagte Erlinghagen.
Experten erwarten eine Verdoppelung des Marktvolumens für Netzsoftware von 8 Mrd.US-$ im Jahr 2019 auf rd. 17 Mrd. US-$ im Jahr 2028. Auf dem Capital Market Day 2021 verpflichtete sich Siemens Smart Infrastructure, seinen digitalen Umsatz bis zum Geschäftsjahr 2025 von 750 Mio. € im Geschäftsjahr 2021 auf 1,5 Mrd. € zu verdoppeln.
Schon heute ist Siemens ein führender Anbieter von Software für Stromnetze. Rund 70 % des weltweiten Stromverbrauchs – 16.000 TWh/a – fließen bereits durch die mit Siemens-Netzsoftware simulierte Infrastruktur. Weltweit sind 1.300 Leitstellensysteme mit Siemens-Software in Einsatz. Sie betreiben und steuern Stromnetze und sorgen dafür, dass Hunderte Millionen Menschen mit Elektrizität versorgt werden. Mit rd. 100 Mio. intelligenten Zählern, die von mehr als 200 Energieversorgern weltweit eingesetzt werden, ist die Zählerdatenmanagement-Software EnergyIP eine umfassende Datenquelle auf der Niederspannungsebene.
Nahtloses modulares Angebot
Mit der neuen Netzsoftware können Energieunternehmen schnell und einfach intelligente Technologien für Netzplanung und -management einführen. Diese IT-Upgrades lassen sich rascher und kostengünstiger umsetzen als Hardware-Investitionen. Aufgrund des modularen Ansatzes passen die einzelnen Komponenten optimal zusammen und lassen sich auf die individuellen Bedürfnisse der Netzbetreiber zuschneiden. Aufgrund der nahtlosen Integration von IT- und OT-Elementen, die durch ein einheitliches Netzwerkmodell ermöglicht wird, können Kunden ihre Daten mühelos über ihre IT- und OT-Systeme wie Netzplanungssoftware, Zählerdatenmanagementsysteme, geografische Informationssysteme (GIS) und Advanced Distribution Management Systems (ADMS) hinweg synchronisieren und die Workflows anschließend durchgängig optimieren. Erkenntnisse aus Analytik und KI können künftig direkt in Maßnahmen umgesetzt werden, die zu einer deutlichen Verbesserung des Netzbetriebs führen. Dies ermöglicht den Umstieg von einem deterministischen auf einen probabilistischen Managementansatz und fördert die Integration zahlreicher dezentraler Energieressourcen. Darüber hinaus erfüllt Siemens in seinem gesamten Portfolio für Stromnetze strenge Cyber-Sicherheitsanforderungen, Sicherheitsstandards und regelmäßige Sicherheitsupdates.