Jahr für Jahr speisen mehr Produzenten in Deutschland erneuerbare Energien
in das Stromnetz. 2020 betrug ihr Anteil 45 Prozent. Für das Stromnetz
eine Herausforderung: Denn die Stromproduktion ist abhängig von Sonne,
Wind und Regen und auf tausende Einspeiser verteilt statt auf wenige
Kraftwerke. Wie kann ein Stromnetz unter diesen Bedingungen stabil bleiben
– und wie kann dies dann gelingen, wenn die Energie irgendwann zu 100
Prozent aus erneuerbaren Energien stammt? Dieser Frage geht seit März 2018
das europaweite Forschungsprojekt EASY-RES nach. Mit ersten Ergebnissen
geht das Projekt nun in die finale Phase, in der ein Forschungsteam der
Universität Passau eine zentrale Rolle einnimmt.
„Damit ein Stromnetz stabil ist, muss nicht nur genug eingespeist werden“,
sagt Prof. Dr. Hermann de Meer, Inhaber des Lehrstuhls für Rechnernetze
und Rechnerkommunikation der Universität Passau und Leiter des Passauer
Forschungsteams. „Es braucht zusätzliche Dienstleistungen: Beispielsweise
muss jemand die Stromfrequenz im Netz konstant halten und das Netz muss
träge sein, also kleine Schwankungen automatisch abfedern.“ Heute kommt
fast die Hälfte des Stroms von kleinen Anbietern – die Stabilisierung des
Netzes erfolgt aber noch zentral. „Das ist ineffizient und instabil“, sagt
de Meer. Wenn eine Solarfarm auf dem Land einspeise, warum müsse der
Ausgleich vom Kraftwerk hundert Kilometer entfernt kommen? „Fast ein
Drittel des Stroms im Netz wird nur für die verschiedenen
Stabilisierungsdienste benötigt. Das braucht aufwändige Infrastruktur wie
zusätzliche Leitungen oder sogar Großkraftwerke. Dabei entstehen große
Übertragungsverluste und es belastet die Umwelt.“
Ein Ziel von EASY-RES ist daher: Wer einspeist, soll zur Stabilisierung
vor Ort beitragen können. Die Forschenden entwickeln eine Plattform, über
die sich tausende kleine und mittlere Einspeiser intelligent vernetzen
können. Das Ergebnis: Ein virtuelles Kraftwerk, das nicht nur Strom
liefert, sondern das Netz auch stabilisiert, indem es beispielsweise
erneuerbare Energien intelligent zwischenspeichert. Das wird sich auch
finanziell für die kleineren Einspeiser lohnen. „Das Netz stabil halten,
ist aktuell ziemlich teuer und macht einen großen Teil des Strompreises
aus“, sagt de Meer. Dementsprechend viele Leistungen fallen darunter:
„Frequenzglättung, Bereitstellung von Momentanreserve, verschiedene
Reserveenergien zur Frequenzhaltung oder die Spannungshaltung mittels
Blindleistungsmanagement zählen dazu.“
Die ersten Projekt-Meilensteine haben die Forschenden abgeschlossen: So
wurden inzwischen die meisten Messungen an den intelligenten Konvertern
gemacht, über die Produzenten später Energie ins Netz einspeisen. „Diese
Daten sind die Grundlage für unsere Arbeit“, sagt de Meer. Sein Lehrstuhl
arbeitet an der Plattform mit, die später die Einspeiser vernetzen soll.
„In Passau befinden wir uns gerade mitten in der spannendsten Phase“, so
de Meer. Die Anforderungen an die Software-Plattform sind denkbar hoch:
Sie muss den Zugriff von tausenden Geräten koordinieren können, muss
sicher funktionieren, auch wenn fehlerhafte Daten gemeldet werden – und
vor allem: Sie darf nicht ausfallen und nicht manipulierbar sein. „Wenn
jemand Strom einspeist und das Netz stabilisiert, muss das abgerechnet und
bezahlt werden können. Diese Abrechnungen müssen fälschungssicher sein und
vor Gericht standhalten können“, betont de Meer.
An dem Projekt beteiligen sich Informatiker und Ingenieure aus mehreren
Firmen und Stromversorgen in Europa sowie Forschungseinrichtungen aus
Griechenland, Spanien, den Niederlanden, Großbritannien und Deutschland.
EASY-RES ist Teil des EU-Programms „Horizon2020“ und wird mit insgesamt
4,5 Millionen Euro gefördert. Weil sich aufgrund der Covid-19-Pandemie
viele Labor-Tests verzögerten, wurde das Projekt um ein halbes Jahr
verlängert – bis Ende 2021.
Text: Florian Kammermeier
