Digitalisierung des Stromnetzes als Garantie für eine nachhaltige Zukunft

Digitalisierung, Elektrizität und Nachhaltigkeit sind an sich unabhängige Begriffe, die jedoch durch den Einsatz von Technologie, Wissen und Erfahrung eine Symbiose bilden, die notwendig ist, um die Herausforderungen, vor denen wir stehen, zu bewältigen.

Kaum jemand ist sich nicht bewusst, dass wir uns mitten in einem tiefgreifenden und ambitionierten Wandel des Energiemodells befinden; ein Prozess, der nicht nur revolutionär, sondern auch notwendig ist, um die Umwelt und das Wohlergehen der Menschen zu schützen, wie im Rahmen des Green Deals dargelegt. Dieser bedeutende europäische Pakt zielt darauf ab, die Klima-, Energie-, Verkehrs- und Steuerpolitik der EU so anzupassen, dass die Netto-Treibhausgasemissionen bis 2030 im Vergleich zu 1990 um 55 % gesenkt werden (das „Fit for 55“-Paket), mit dem übergeordneten Ziel, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen.
Die massive Beteiligung erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung, der Durchbruch der Elektromobilität als Alternative zu Verbrennungsmotoren und die zunehmende Entwicklung von Energiespeichern als Ergänzung zur erneuerbaren Energieerzeugung sind grundlegend für das Erreichen der auf europäischer Ebene festgelegten Nachhaltigkeitsziele. Gleichzeitig stellen die Netzanschlussregeln, die die Anbindung dieser neuen Technologien an das Stromnetz ermöglichen sollen, die Weiterentwicklung der Regulierung und die wachsende Beteiligung der Verbraucher am Lastmanagement das Stromnetz vor Herausforderungen und erfordern dessen technologische Anpassung – sowohl im Bereich der Netzinfrastruktur als auch im Netzmanagement.
Ein System mit immer mehr Akteuren und solch komplexer Technik erfordert ein intelligentes Stromnetz, das die Integration und das aktive Management aller Komponenten unterstützt. Im Kontext des elektrischen Verteilnetzes besteht die Digitalisierung im Wesentlichen darin, Daten aus diesem Netz und den installierten Geräten zu erfassen und digital, computergestützt zu verwalten. Auf Basis dieser Informationen wird das Netz einerseits vom Verteilnetzbetreiber (VNB) in Echtzeit gesteuert, andererseits speisen diese Datenmengen verschiedene Netzmanagement-Anwendungen (Statusabschätzung, vorausschauende Wartung, Überwachung und Steuerung von Komponenten, Fernparametrierung, Firmware-Updates digitaler Geräte usw.). Um diese digitale Realität zu ermöglichen, ist eine umfassende Infrastruktur an Komponenten erforderlich, von Präzisionssensoren zur Messung der verschiedenen elektrischen Parameter über intelligente elektronische Geräte (IEDs und RTUs) zur Informationsverarbeitung bis hin zu einem lokalen und sicheren Kommunikationssystem mit den Betriebszentralen des Energieversorgungsunternehmens.
Diese digitale Infrastruktur ist unerlässlich, damit das Stromnetz flexibel genug ist, um dezentrale Erzeugungssysteme und die aufkommenden Modelle zur Lastbündelung (V2G etc.) effizient zu integrieren. Wir stehen vor einem Szenario, in dem die Automatisierung der im Stromnetz installierten Anlagen unerlässlich ist. Für ein wirklich flexibles Netz benötigen wir mehr Punkte mit Fernüberwachungs- und -steuerungsmöglichkeiten, sowohl im Mittelspannungsnetz (automatisierte Schaltanlagen) als auch im Niederspannungsnetz (überwachte und automatisierte Niederspannungsverteiler), sowie Verteiltransformatoren mit Lastregelungskapazität, die die Einhaltung der in den aktuellen Vorschriften festgelegten Spannungsebene an den Verbrauchspunkten gewährleisten (AMI-Zähler).
Dank der Digitalisierung bewegen wir uns hin zu einem intelligenten Stromnetz, das vollständig in Echtzeit überwacht wird, mit besseren Versorgungsqualitätsindikatoren, zunehmend flexibler, partizipativer, mit stärkerer Integration von Erzeugungsquellen und dezentralen Speichern, mit erhöhter Kapazität zur aktiven Steuerung der Nachfrage, fernkonfigurierbar und cybersicher ist.
Kurz gesagt, die Digitalisierung des Stromnetzes ist ein Schlüsselinstrument zur Elektrifizierung der Wirtschaft und zur Förderung der Energiewende hin zu einem ökologisch nachhaltigen Modell auf Basis erneuerbarer Energien. Die Herausforderung, vor der wir stehen, ist zweifellos enorm, aber sie bietet auch die Chance, die Nachhaltigkeit unseres Planeten zu sichern.

José María Torres.
Leiterin des Bereichs Intelligente Stromnetze Ormazabal