FLOW-R

Preiswerter Netzregler schützt Verteilnetze

15. Januar 2018, 9:24 Uhr | Hagen Lang
Netzregler
Der neue FLOW-R-Regler verwendet gängigste Technik.
© Lang

Ingenieur Stefan Lang von der TU Kaiserslautern hat aus preiswerter Technik einen Netzregler entwickelt, der sich einfach in Verteilerschränke einbauen lässt und Verteilnetze vor Überlastung, z.B. durch (elektromobile) Ladevorgänge oder (PV-)Stromeinspeisung schützt.

Ein Großteil des Stroms in Niederspannungsnetzen stammt mittlerweile von Photovoltaikanlagen, die tagsüber einspeisen. Durch Elektroautos könnte der Strombedarf in den kommenden Jahren deutlich steigen, allerdings vor allem in der zweiten Tageshälfte, wenn Autobesitzer ihre Wagen zu Hause am Netz aufladen – und PV-Anlagen praktisch nichts mehr einspeisen. »Für die Stromnetze stellt dies eine zusätzliche Belastung dar«, sagt Stefan Lang, der sich im Rahmen seiner Promotion am Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement der TU Kaiserslautern bei Professor Dr. Wolfram H. Wellßow mit diesem Thema beschäftigt hat . »Bislang gab es für diese Szenarien noch keine Lösungen.«

Und dabei wird das Problem noch größer: Bis 2050 soll die Stromversorgung in Deutschland zu 80 Prozent aus erneuerbaren Energien stammen, so die Planung der Bundesregierung – momentan sind es erst ca 36 Prozent. Für dieses Szenario hat Stefan Lang im Rahmen seiner Promotion an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) einen Netzregler entwickelt, der den Stromfluss misst und gegensteuert, wenn sich der Bedarf in verschiedenen Leitungen ändert. Die Technik ist kostengünstig und kann in vorhandene Niederspannungsnetze eingebaut werden. Im Fokus standen dabei sogenannte vermaschte Netze, bei denen der Strom ringförmig fließt und Netzwerkknoten miteinander verbunden sind. Den Netzregler entwickelte er gemeinsam mit Partnern aus der Industrie.

»An verschiedenen Punkten misst der Regler den Strom in den verschiedenen Leitungen«, erklärt Lang die Technik. »Er ermittelt, wie viel Strom in welchen Leitungen fließt, regelt den Stromfluss und steuert gegen, wenn zum Beispiel in einer Leitung mehr Strom fließt, als diese führen darf.« Das Besondere dabei: Es kommt konventionelle Transformatortechnik zum Einsatz, die sich leicht in vorhandene Verteilerschränke einbauen lässt.

Gemeinsam mit dem Energietechnikunternehmen Walcher hat Lang einen Prototypen gebaut und ihn auf dem Kaiserslauterer Campus getestet. Auch einen ersten Einsatz in einem Stromnetz in der Nähe von Landau hat die Technik erfolgreich absolviert.

Für diese Arbeit mit dem Titel »Konzeption einer Spannungs- und Wirkleistungsreglung für vermaschte Niederspannungsnetze“ ist der Ingenieur kürzlich mit dem 2. Preis der Stiftung Energie & Klimaschutz ausgezeichnet worden. Die Preisverleihung fand im Rahmen des Abschluss-Symposiums des »EnergieCampus« am Karlsruher Institut für Technologie im November statt.

Am Projekt „»Flexibler Ortsnetz Spannungs- und Wirkleistungs-Regler (FLOW-R)« waren neben der TUK und Walcher der Energieversorger Pfalzwerke AG und das Technikunternehmen Power Plus Communications AG beteiligt. Gefördert wurden die Arbeiten vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.


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