STROM – Forschungsverbund “Energie – SekToRkOpplung und Micro-Grids”

Der Wandel der elektrischen Energieversorgung in Deutschland weg von konventionellen Kraftwerken hin zu erneuerbaren Energien treibt die elektrischen Energieversorger an, neue Möglichkeiten zur Planung und zum Betrieb des deutschen Stromnetzes zu ergründen und zu validieren. Dabei sind mit der stetigen Erhöhung dezentraler Energieanlagen und der zunehmenden, politisch angetriebenen Elektrifizierung des Verkehrs- und Wärmesektors die Veränderungen in den regionalen und lokalen Verteilnetzen mit den Netzebenen 4-7 (Bild 1) am größten. Dies trifft unter anderem auf die Netzgebiete vieler Stadtwerke zu.

Abbildung 1: Spannungsebenen im deutschen Stromnetz

Als Teil des bayerischen Forschungsverbunds „Energie – SekToRkOpplung und Micro-grids“ (kurz: STROM) hat die OTH Regensburg zusammen mit den Stadtwerken Forchheim und Waldmünchen sich das Ziel gesetzt, eine technisch und ökonomisch nachhaltige Netzplanung für städtische Verteilnetzstrukturen zu erarbeiten. Dabei sollen Szenarien für die zukünftige Entwicklung der Bezugs- und Erzeugungsanlagen, der E-Mobilität und der KWK-Anlagen im Netzgebiet der Stadtwerke berücksichtigt werden. Die Kopplung der Sektoren Strom, Verkehr und Wärme spielt im Forschungsverbund eine zentrale Rolle und Untersuchungen sollen zeigen, welche Auswirkungen diese Kopplung auf das Stromnetz haben und welche Änderungen sich in der Netztopologie, als auch im Verhalten der angeschlossenen Kunden ergeben. Schlussendlich sollen aus den Projektergebnissen Handlungsempfehlungen abgeleitet und ein Leitfaden für Verteilnetzbetreiber entwickelt werden.

Nach der Digitalisierung und Validierung der städtischen Netzgebiete sollen Lastflusssimulationen aufzeigen, ob strom- oder spannungsbedingte Probleme bei Betrachtung der Netzentwicklungsszenarien auftreten und wie diese technisch und ökonomisch effektiv mit vorher festgelegten Netzausbau- und Netzoptimierungsmaßnahmen gelöst werden können. Dabei sollen sowohl konventionelle als auch innovative Lösungsoptionen betrachtet werden. Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeit ist die Untersuchung des Potentials der Spitzenlastsenkung (Bild 2) durch bspw. den Einsatz eines elektrischen Speichers als Netzbetriebsmittel. Ebenso soll durch die Berücksichtigung der Netzentgeltsystematik die Auswirkungen auf die Höhe der Netzentgelte untersucht und etwaige Optimierungspotentiale aufgezeigt werden.

Abbildung 2: Potential zur Spitzenlastsenkung
(Quelle: https://www.regulierungskammer-bayern.de/veroeffentlichungen/2021-03-16_Tool_vermiedene_Netzentgelte_fuer_StromNB.xlsm)

Eckdaten des Projekts:

  • Laufzeit: 01.04.2021 – 31.03.2024
  • Projektvolumen: 1,93 Mio. Euro
  • Volumen OTH: 242,7 Tsd. Euro
  • Akademische Partner: TU München, HS München, TH Ingolstadt, HS Ansbach
  • Industriepartner: Stadtwerke Forchheim, Stadtwerke Waldmünchen, u.v.m.