Steuerung und Überwachung im Smart Grid
IKT-Architektur für das intelligente Stromnetz
»Um ein EU-weites intelligentes Stromnetz aufzubauen, ist es notwendig, den Übergang von zentraler zu dezentraler Energieversorgung neu zu koordinieren und den Mix an erneuerbaren Energien zu managen«, sagt Prof. Manfred Broy von der TU München.
Doch welche Herausforderungen ergeben sich aus der zukünftig dezentralen, regenerativen Energieversorgung? »Es geht nicht nur um die Stabilität des Netzes, auch die Qualität des Stroms ist zu berücksichtigen«, sagt Broy und spricht damit ein Problem an, das sich aus dem steigenden Einsatz rückwirkungsverursachender Netzelemente und Verbraucher ergibt. Um eine stabile Energieversorgung zu gewährleisten sind genaue Vorhersagen zu Aufkommen und Bedarf bis hin zur Wettervorhersage notwendig.
Die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) soll helfen, den augenblicklichen und zukünftigen Energiebedarf abzuschätzen, mobile Erzeuger und Verbraucher zu steuern und letztendlich direkt beim privaten und industriellen Kunden zu optimieren.
Um Produktion und Verbrauch zu lenken ist es jedoch notwendig, die Logik der Interaktionen zwischen den Teilsystemen und der technischen Architektur zu verstehen. Nur so lässt sich eine bedarfsgerechte Erzeugung und zuverlässige Bereitstellung von Energie sicherstellen.
Es gilt also eine hohe Anzahl von Energiequellen und –senken flexibel in ein »Internet der Energie« zu integrieren. Das stellt hohe Anforderungen an die Modalitäten der Energiekostenabrechnung und fordert gleichzeitig globale sowie lokale Markttransparenz bis hin zu virtuellen Kraftwerken. Ein weiterer möglicher Ansatz ist die Strombörse für den kleinen Verbraucher. Um das zu verwirklichen sind jedoch standardisierte Produkte, ein geregelter Handel und einfache Vergleichsinstrumente notwendig.
Soll das alles funktionieren, ist ein einheitliches Protokoll für alle Geräte im Netz notwendig - unabhängig davon, ob es sich um einen Erzeuger oder einen Verbraucher handelt. Freilich sind hier Hürden wie unterschiedliche Stufend der Intelligenz und Komponentenhierarchie zu berücksichtigen. Außerdem muss die Einbindung von Altgeräten möglich sein. Derzeit existieren jedoch noch unterschiedliche Vorstellungen, sowohl national als auch international.
»Im Endeffekt haben wir es mit zwei Netzen zu tun, dem Energienetz und dem Informationsnetz«, sagt Broy. »Um neue Mehrwerte zu schaffen und neue Businessmodelle einzuführen ist es notwendig, Lernkurven zuzulassen und Autonomie und Kontrolle im Smart Grid herzustellen«.
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