Digitalisierung des Stromnetzes als Garant für eine nachhaltige Zukunft

Digitalisierung, Elektrizität und Nachhaltigkeit sind an sich unabhängige Begriffe, die jedoch zusammen mit Technologie, Wissen und Erfahrung eine notwendige Symbiose bilden, um die vor uns liegenden Herausforderungen zu bewältigen.

Wenigen von uns ist nicht bewusst, dass wir uns mitten in einem tiefgreifenden und ehrgeizigen Wandel des Energiemodells befinden; ein Prozess, der nicht nur revolutionär ist, sondern sich auch als notwendig erweist, um die Umwelt und das Wohlergehen der Menschen zu schützen, wie im Rahmen des Green Deal dargelegt. Dieser wichtige europäische Pakt zielt darauf ab, die EU-Politik in den Bereichen Klima, Energie, Verkehr und Steuern anzupassen, um die Netto-Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 % gegenüber dem Stand von 1990 zu senken (Maßnahmenpaket „Fit for 55“). Das Endziel ist die Klimaneutralität bis 2050.

Der massive Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung, das Aufkommen von Elektrofahrzeugen als alternatives Verkehrsmittel zu Verbrennungsmotoren und die zunehmende Entwicklung von Energiespeichern als Ergänzung zur Erzeugung erneuerbarer Energien sind grundlegende Elemente zur Erreichung der auf europäischer Ebene festgelegten Nachhaltigkeitsziele. Ebenso stellen die für die Anbindung dieser neuen Technologien an das Stromnetz festgelegten Netzanschlussregeln, die Weiterentwicklung der Regulierung und die zunehmende Beteiligung der Verbraucher am Nachfragemanagement das Stromnetz auf die Probe und erfordern seine technologische Anpassung sowohl auf der Ebene der Netzanlagen als auch bei seinem eigenen Management. Ein System mit einer wachsenden Zahl von Akteuren und einer derart hohen technischen Komplexität erfordert ein intelligentes Netz, das die Integration und aktive Verwaltung all dieser Akteure unterstützt. Im Kontext des Stromverteilnetzes besteht die Digitalisierung im Wesentlichen darin, Daten aus dem Netz und den verschiedenen installierten Geräten zu erfassen und digital und computergestützt zu verwalten. Auf Basis dieser Informationen wird das Stromnetz einerseits vom Verteilnetzbetreiber in Echtzeit betrieben, andererseits speist diese Informationsmenge bestimmte Netzmanagementanwendungen (Zustandsschätzer, vorausschauende Wartung, Komponentenüberwachung und -überwachung, Fernparametrierung, Firmware-Fernupdates digitaler Geräte usw.). Um diese digitale Realität zu ermöglichen, ist eine umfassende Infrastruktur von Komponenten erforderlich, die von Präzisionssensoren zum Auslesen der verschiedenen elektrischen Parameter über verschiedene intelligente elektronische Geräte (IEDs und RTUs) zum Empfang und zur Verarbeitung der Informationen bis hin zu einem cybersicheren lokalen und Fernkommunikationssystem mit den Betriebszentralen des Verteilnetzbetreibers reicht.

Diese digitale Infrastruktur ist unerlässlich, damit das Stromnetz flexibel genug ist, um dezentrale Erzeugungssysteme und neue Nachfrageaggregationsmodelle (V2G usw.) effizient zu integrieren. Wir stehen vor einem Szenario, in dem die Automatisierung der im Stromnetz installierten Geräte unerlässlich ist. Wenn wir ein wirklich flexibles Netz wollen, brauchen wir mehr Punkte mit der Möglichkeit zur Fernüberwachung und -steuerung, sowohl im Mittelspannungsnetz (automatisierte Zellen) als auch im Niederspannungsnetz (überwachte und automatisierte Niederspannungsschalttafeln), sowie Verteiltransformatoren mit Lastregelungskapazität, die die Einhaltung des durch die geltenden Vorschriften festgelegten Spannungsniveaus an den Verbrauchspunkten (AMI-Zähler) gewährleisten. Dank der Digitalisierung bewegen wir uns auf ein intelligentes Stromnetz zu, das vollständig in Echtzeit überwacht wird, bessere Versorgungsqualitätsindizes aufweist, zunehmend flexibler und partizipativer wird, dezentrale Erzeugungs- und Speicherquellen stärker integriert, über eine größere Kapazität zur aktiven Steuerung der Nachfrage verfügt, fernkonfigurierbar und cybersicher ist. Kurz gesagt: Die Digitalisierung des Netzes ist ein Schlüsselinstrument zur Elektrifizierung der Wirtschaft und zur Förderung der Energiewende hin zu einem ökologisch nachhaltigen Modell auf Basis erneuerbarer Energiequellen. Zweifellos ist die vor uns liegende Herausforderung enorm, aber sie bietet auch die Chance, die Nachhaltigkeit unseres Planeten zu gewährleisten.

Jose María Torres.
Leiter Smart Grids Ormazabal