Innovationsprojekt Klimaschutz
Klimaschutzprojekte mit besonderer Strahlkraft und besonders hohem Innovations-Niveau wurden und werden vom Land NRW als „Innovationsprojekt Klimschutz“ ausgezeichnet.

Projekte des Monats
Wenn es um Klimaschutz und erneuerbare Energien geht, sind Kommunen, Unternehmen und Bürger in NRW sehr aktiv. Eine Experten-Jury der EnergieAgentur.NRW kürt jeden Monat ein besonderes Klimaschutzprojekt und stellt dieses auf der Website vor.

Projekte aus Kommunen und Unternehmen
Die EnergieAgentur.NRW identifiziert im Zuge ihrer Arbeit für Nordrhein-Westfalen immer wieder vorbildliche Good-Practice Projekte. Die Experten der EnergieAgentur.NRW stehen nahezu täglich in Kontakt Akteuren aus Kommunen, Unternehmen, Ingenieur- oder Architektenbüros und vielen anderen Bereichen.
Ein Teil der Projekte aus dem kommunalen Bereich entstammen dem Projekt „KommEN NRW“, einem Projekt der EnergieAgentur.NRW von Kommunen für Kommunen. Die dargestellten Projekte werden von den Kommunen selbst dargestellt.

Rückschau

Von September 2016 bis März 2019 wurde das EFRE-geförderte Projekt „Zwischenpräsentation der KlimaExpo.NRW – die MitmachExpo“ durchgeführt.

Wuppertal, Nordrhein-Westfalen - 2020

Intelligentes Verteilnetzmanagement-System (iNES® & iNES® 2.0)

Das intelligente Verteilnetzmanagement-System bietet eine vielversprechende Lösung für die nachhaltige Einbindung von Erneuerbaren Energien und Elektromobilität in die Stromnetze. Sie ermöglichen die Überwachung und Steuerung der Versorgungssituation und können entstehende Probleme wie Spannungsbandverletzungen oder Überlastungen völlig autonom beheben. An der Bergischen Universität Wuppertal wird erforscht, mit welchen praxisfähigen Ansätzen die technische Umsetzung der Energiewende im Rahmen der ambitionierten klimapolitischen Ziele gelingt.

Auftakt der Netzautomatisierung durch „iNES®”

Mit dem Projekt „iNES® – intelligentes Verteilnetzmanagement-System” gelang dem Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik an der Bergischen Universität Wuppertal ein großer Schritt zur Wegbereitung einer erfolgreichen Energiewende. In enger Zusammenarbeit mit branchenführenden Unternehmen entstand erstmals ein praxistaugliches Smart Grid System zur autonomen Überwachung und Steuerung der Stromnetze. Mit einem kostenoptimierten Einsatz von Mess- und Steuertechnik werden die Stromnetze durch intelligente Algorithmen transparent und steuerbar gemacht. Ausgezeichnet mit zahlreichen Forschungspreisen, u.a. dem Hermes Award der Hannover Messe 2014 und inzwischen in zahlreichen Niederspannungsnetzen eingesetzt, verkörpert iNES® noch heute eine Vorreiterrolle für zahlreiche Folgeprojekte.

Der Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik der Bergischen Universität in Wuppertal verfolgt eine stark praxisorientierte Auslegung. Aufgeteilt in fünf spezifische Forschungsgruppen wird das breite Spektrum der Energieversorgung in den Themenfeldern Netzplanung, Asset-Management, Energiemärkte, Sektorenkopplung und Netzautomatisierung aus einem innovativen Blickwinkel betrachtet. So entwickelt die Forschungsgruppe „Intelligente Netze und Systeme“ verschiedene Algorithmen, die anspruchsvolle Aufgaben der Netzbetreiber unter den wachsenden Herausforderungen der Energiewende automatisiert übernehmen und kontinuierlich optimieren.

Fortführung der Digitalisierung („iNES® 2.0”)

In den vergangenen Jahren wurden die Grundprinzipien der Automatisierung von Niederspannungsnetzen auf die nächst höhere Spannungsebene adaptiert. Hier sind ganz spezielle Konzepte entstanden, die der Überwachung und Steuerung von Mittelspannungsnetzen dienen. Mit dem Projekt „NiVeAu – Netzintelligenz für die Verteilnetzautomatisierung“ gelingt der Pionierschritt einer Automatisierung von Mittelspannungsnetzen. Das entstandene System stellt sein Potenzial in umfangreichen Feldtests in realen Stromnetzen unter Beweis und wurde durch die beteiligten Projektpartner in ein marktfähiges Produkt überführt. Die Geburtsstunde der „iNES® Mittelspannung“ wird im Jahr 2016 mit der Markteinführung und Inbetriebnahme im bayrischen Oberding geschrieben. Mit dem erfolgreichen Abschluss der Forschungsprojekte „Green Access – Intelligente Verteilnetzautomatisierung für einen erhöhten Zugang regenerativer Energien“ und „Grid Commander – Vernetzte, teilautarke Steuerung von Mittel- und Niederspannungsnetzen“ werden weitere Meilensteine zur ganzheitlichen Automatisierung der Verteilungsnetze erreicht. Mittel- und Niederspannungsnetze werden koordiniert betrieben und nutzen fortan Synergien über die Grenzen einer Spannungsebene hinaus. Die Vision eines ganzheitlichen Systems wird durch „iNES® 2.0“ realisiert. Erstmalig wird ein vollständig autonomer Betrieb von Mittel- und Niederspannungsnetzen unter realen Bedingungen erprobt.

Facettenreichtum der Netzautomatisierung

Viele weitere Entwicklungsstränge werden im Rahmen des ganzheitlichen Ansatzes von intelligenten Netzen verfolgt. Mitunter konnte durch „Agent.HyGrid“ die Netzautomatisierung in ein Agentensystem überführt werden. Weitere Ergebnisse und teilweise noch laufende Forschungsarbeiten verfolgen die optimierte Einbindung verfügbarer Flexibilitäten im Stromnetz. Dazu zählen neben der Einbindung von Lademanagementkonzepten für E-Fahrzeuge („NEmo“) auch der netzdienliche Einsatz von Lastverschiebungspotenzialen in Gebäuden („InFlex“, „LivingLab“) sowie die Nutzung von sektorübergreifenden Maßnahmen („InSekt“). Im Projekt „BOB Solingen“ werden darüber hinaus intelligente Systeme für Batterie-Oberleitungsbusse entwickelt, die zu einem emissionsfreien ÖPNV beitragen. Ebenfalls beteiligt sich die Bergische Universität Wuppertal mit ihren Lösungen an den SINTEG-Schaufensterprojekten für intelligente Energie. Darunter werden beispielsweise in „Designetz“ großflächige Demonstratoren in Modellregionen verfolgt.

Von der Theorie in die Praxis

Damit ein Konzept seine Wirksamkeit und seinen Mehrwert voll entfalten kann, muss es vor allem praktikabel und in realen Stromnetzen erprobt sein. Die Erfahrungen zahlreicher Projekte bestätigen, dass eine umfangreiche Prüfung der entwickelten Verfahren in einer geeigneten Testumgebung enorm wichtig ist. Eine besondere Prüfstufe wurde zu diesem Zweck errichtet: Das Smart Grid Lab des Lehrstuhls für Elektrische Energieversorgungstechnik am Campus Freudenberg umfasst ein elektrisches Niederspannungsnetz und ein mit Simulations- und Messtechnik ausgestattetes Labor. Dieses Labor ermöglicht als Herzstück der gesamten Anlage nicht nur die koordinierte Überwachung und Steuerung des Testnetzes, sondern auch eine Vielzahl digitaler und analoger Testverfahren. Mithilfe des Smart Grid Labs können sämtliche Szenarien hinsichtlich der Integration von Erneuerbaren Energien, Ladeinfrastruktur für die Verkehrswende und Energiespeicher auf die Stromnetze abgebildet werden. Dies ermöglicht eine umfangreiche Prüfung jeglicher Funktionsmuster von Neu- bzw. Weiterentwicklungen der Systeme. Unter realen Bedingungen können diverse Validierungsszenarien durchgeführt werden, die im realen Stromnetz aufgrund von negativen Einflüssen auf Kunden nicht denkbar sind. Somit können Smart Grid Systeme auf Herz und Nieren überprüft und für weiterführende Feldversuche freigegeben werden. Die Anlage bietet somit eine einzigartige Grundlage für die Entwicklung und Analyse von Smart Grid Systeme der Zukunft.

Die jeweiligen Projektträger und -partner der aufgeführten Forschungsprojekte sind auf der Homepage der Bergischen Universität Wuppertal einsehbar (www.evt.uni-wuppertal.de).

 

Kontakt

Frank Schäfer
EnergieAgentur.NRW
Leiter Themengebiet Netze, Speicher
Roßstraße 92
40476 Düsseldorf
Tel.: 0211 86642147
E-Mail
E-Mail: schaefer@energieagentur.nrw

Veröffentlichung

Autor: EVT, Bergische Universität Wuppertal
Stand: 2020
Start: 2011

Standort

Kreis: kreisfrei
Region: Bergisches Städtedreieck
Reg.-Bez.: Düsseldorf

Kontakt

EVT, Bergische Universität Wuppertal
Marcel Modemann
E-Mail
E-Mail: marcel.modemann@uni-wuppertal.de

EVT, Bergische Universität Wuppertal
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus  Zdrallek
E-Mail
E-Mail: zdrallek@uni-wuppertal