TU Ilmenau entwickelt ressourceneffizientes Stromnetz

Im Zeichen der Energiewende entwickelt die Technische Universität Ilmenau ein ressourceneffizientes Energieverteilernetz für Deutschland. Ein solches Stromnetz, das auf Gleichstromtechnologie basiert, wird eigens auf die zunehmende Nutzung regenerativer Energie zugeschnitten, die in einer Vielzahl dezentraler Anlagen erzeugt wird, und bietet eine wesentlich höhere Betriebssicherheit als das derzeitige Netz. Das auf sechs Jahre angelegte Forschungsprojekt „Verteilernetz-DC-Technologie (Vernedct)“, das von der Carl-Zeiss-Stiftung im Rahmen des Programms „Durchbrüche“ mit fast fünf Millionen Euro gefördert wird, startet im Juli nächsten Jahres.

Die Verteilung elektrischer Energie ist eine Herausforderung der Energiewende. Das Energieverteilernetz, wie wir es kennen, speist den Strom in eine Richtung vom Kraftwerk ins Übertragungsnetz und dann zum Verbraucher. Im neuen Verteilernetz, das die TU Ilmenau entwickelt, fließt der Strom von hunderttausenden kleinen dezentralen Anlagen in alle Richtungen. Da die Photovoltaik– oder Windkraftanlagen den Strom zeitlich und mengenmäßig unregelmäßig in alle Spannungsebenen einspeisen, schwankt die Auslastung der Verteilernetze erheblich. Diese neue Art der Energieverteilung belastet das Verteilernetz stark und die Infrastruktur wird immer ineffizienter ausgenutzt.

Gleichstromtechnologie einfacher zu steuern

Das Vernedct-Projekt unter der Leitung von Dirk Westermann, Leiter des Fachgebiets Elektrische Energieversorgung der TU Ilmenau und Direktor des Thüringer Energieforschungsinstituts, verspricht Lösungen. Trotz der Vielzahl an kleinen Energiequellen im deutschen Energieverteilernetz gewährleistet es ein stetiges Gleichgewicht zwischen Stromeinspeisung und –verbrauch. Und das schnell, flexibel und direkt vor Ort. Somit stellt es die Stabilität des Systems insgesamt sicher. Statt wie bisher auf Wechselstrom, basiert das Konzept für Energieverteilernetze auf dem Einsatz der Gleichstromtechnologie, denn diese ermöglicht es, Ströme und Spannungen im Netz einfacher zu steuern. Dies erlaubt eine höhere Auslastung der Netzinfrastruktur insgesamt, etwa durch eine höhere Ausnutzung der Kabel und anderer elektrischer Geräte und Anlagen im Verteilernetz. Dadurch kann man Leitermaterialien für die Verteilung elektrischer Energie einsparen.

Das Vernedct-Vorhaben der Ilmenauer Forscher ist ambitioniert. Um das Ziel eines ressourceneffizienten Energieverteilernetzes zu erreichen, muss man eine vollkommen neue Architektur des Netzes und innovative Methoden für dessen Betrieb entwickeln. Methoden zur Vermeidung und Behebung von Fehlern im laufenden Netzbetrieb denken die Forscher:innen bereits zu Beginn des Projekts mit. Am Projekt arbeiten sechs Fachgebiete der TU Ilmenau interdisziplinär zusammen. Dabei untersucht zum Beispiel das Fachgebiet Empirische Kommunikation die Akzeptanz der neuen Technologie in der deutschen Bevölkerung oder in Unternehmen. „Wir entwerfen nicht nur eine neue Technologieplattform für Verteilernetze, sondern zeigen auch einen Weg zu ihrer Implementierung auf. Das ist der Einstieg in eine effiziente und störungssichere Energieversorgung der Zukunft“, sagt Dirk Westermann.

3.11.2022 | Quelle: TU Ilmenau | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH