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Energie-Nachrichten

Energiewende: Neuer Regler verteilt Strom einfach und effizienter im Netz

Bis 2050 soll die Stromversorgung in Deutschland zu 80 Prozent aus erneuerbaren Energien stammen das sieht der Plan der Bundesregierung vor. Ein gro遝r Teil davon wird in Niederspannungsnetze eingespeist, um Haushalte mit Energie zu versorgen. Allerdings k鰊nte es in naher Zukunft durch die Zunahme von Elektroautos zu einer 躡erlastung dieser Netze kommen. Zusammen mit Industriepartnern hat Ingenieur Stefan Lang an der Technischen Universit鋞 Kaiserslautern (TUK) einen Netzregler entwickelt, der den Stromfluss misst und gegensteuert, wenn sich der Bedarf in verschiedenen Leitungen 鋘dert. Die Technik ist kosteng黱stig und kann einfach in vorhandene Niederspannungsnetze eingebaut werden.

Wenn am sp鋞en Nachmittag oder in den Abendstunden in den deutschen Haushalten Fernseher laufen, Jugendliche mit ihren Computerkonsolen spielen, Lichter leuchten, der W鋝chetrockner l鋟ft oder auf dem Herd das Essen kocht, ist der Energiebedarf besonders hoch. Der Strom aus unseren Steckdosen kommt dabei aus Niederspannungsnetzen. 凷ie machen rund 65 Prozent des insgesamt 1,8 Millionen Kilometer langen Stromnetzes in Deutschland aus, sagt Stefan Lang, der sich im Rahmen seiner Promotion am Lehrstuhl f黵 Energiesysteme und Energiemanagement bei Professor Dr. Wolfram H. Well遫w mit diesem Thema besch鋐tigt hat. F黵 diese Netze gilt: Die Spannung darf einen bestimmten Wert nicht 黚erschreiten, da ansonsten Ger鋞e wie Computer oder Kaffeemaschinen Schaden nehmen k鰊nen. 凥inzu kommt die thermische Belastung, zu der es kommen kann, wenn zu viel Strom flie遲, f鋒rt er fort. In der Folge k鰊nten Stromleitungen 黚erlastet werden, schlimmsten Falls Schaden nehmen und somit der Stromfluss zum Erliegen kommen.

Ein Gro遲eil des Stroms in Niederspannungsnetzen stammt bereits von Photovoltaikanlagen, die ihren Strom jedoch nur tags黚er einspeisen k鰊nen, wenn er produziert wird. Durch Elektroautos k鰊nte der Bedarf jedoch in den kommenden Jahren deutlich steigen, vor allem in der zweiten Tagesh鋖fte, wenn Autobesitzer ihre Wagen zu Hause am Netz aufladen. 凢黵 die Stromnetze stellt dies eine zus鋞zliche Belastung dar, sagt Lang. 凚islang gab es f黵 diese Szenarien noch keine L鰏ungen.

An einer solchen hat der Ingenieur im Rahmen seiner Promotion gearbeitet. Im Fokus standen dabei sogenannte vermaschte Netze, bei denen der Strom ringf鰎mig flie遲 und Netzwerkknoten miteinander verbunden sind. Sie versorgen unter anderem Wohngebiete mit Strom. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie hat Lang einen Netzregler entwickelt, der die Stromverteilung automatisch im Blick hat.

凙n verschiedenen Punkten misst der Regler den Strom in den verschiedenen Leitungen, erkl鋜t der Ingenieur die Technik. 凟r ermittelt, wie viel Strom in welchen Leitungen flie遲, regelt den Stromfluss und steuert gegen, wenn zum Beispiel in einer Leitung mehr Strom flie遲, als diese f黨ren darf. Das Besondere dabei: Es kommt konventionelle Transformatortechnik zum Einsatz, die sich leicht in vorhandene Verteilerschr鋘ke einbauen l鋝st.

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 N鋒e von Landau hat die Technik erfolgreich absolviert.

F黵 diese Arbeit mit dem Titel 凨onzeption einer Spannungs- und Wirkleistungsreglung f黵 vermaschte Niederspannungsnetze ist der Ingenieur k黵zlich mit dem 2. Preis der Stiftung Energie & Klimaschutz ausgezeichnet worden. Die Preisverleihung fand im Rahmen des Abschluss-Symposiums des 凟nergieCampus am Karlsruher Institut f黵 Technologie im November statt.

Am Projekt 凢lexibler 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. Gef鰎dert wurden die Arbeiten vom Bundesministerium f黵 Wirtschaft und Energie.

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