energiewende 180°

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10 Manfred Reichart ist Landwirt. Sein Hof er- zeugt allerdings weder Milch noch Getreide, sondern ein unsichtbares Gut, das künftig immer wertvoller wird: Strom. Von einem Gebäude hinter dem Wohnhaus führen Ka- bel über Masten zu einem kleinen Turm, in dem ein Transformator die elektrische Ener- gie in die Leitungen der AllgäuNetz GmbH, einer Tochter der Allgäuer Überlandwerke, speist. Reichart ist Energiepionier, und er ist nicht der einzige: Viele der 2500 Einwohner der Gemeinde Wildpoldsried sind „Prosu- mer“: Sie konsumieren nicht nur Strom, sie produzieren auch welchen. Fast jedes Ge- bäude hat eine Photovoltaikanlage auf dem Dach oder – wie der Bauernhof von Manfred Reichart – eine Biogasanlage. Die erzeugt aus Gras, Mais und Pflanzenresten mittels bakterieller Gärung Methan, das in zwei Gas motoren zu Strom veredelt wird. Wildpoldsried gilt als das Dorf der „Stromver- rückten“, seit Bürgermeister Arno Zengerle 1996 die Energiewende ausrief – lange vor der aktuellen Bundesregierung. Seither hel- fen alle Bürger mit, das Dorf energieautark zu machen. Eine Dorfheizung wurde gebaut, ein kleines Fernwärmenetz, in das diverse Bio- gaskraftwerke ihre Abwärme speisen. Strom gibt es bereits im Überfluss – mehr als drei- mal so viel, wie die Haushalte hier selbst ver- brauchen. Das sorgt für Überlast in den Leitungen der AllgäuNetz GmbH. Weil der regenerative Strom zum Wegwerfen zu wertvoll ist, der Bau neuer Leitungen aber zu teuer, hat sich das Kemptener Unternehmen auf ein ambi- tioniertes Projekt namens IRENE (Integration regenerativer Energien und Elektromobilität) eingelassen. Gemeinsam mit Siemens und der Hochschule Kempten hat man ein Smart Grid aufgebaut. Der Probebetrieb soll zeigen, wie intelligente Stromnetze in Deutschland künftig aussehen könnten. Rund 200 Messgeräte an Solar-, Biogasan- lagen und Transformatoren überwachen die Netzstabilität. Sie liefern über eine Mobilfunk- verbindung laufend Daten – rund drei Giga- byte pro Tag – ins Kontrollzentrum der Allgäu- er Überlandwerke. So wollen die Experten ein Gefühl bekommen, wo, wann und bei welchem Wetter die neuralgischen Stellen im Netz sind. Mit diesem Wissen werden dann Wechselrichter der Solaranlagen, Energie- speicher oder ein regelbarer Trafo gesteuert – ein Novum für Niederspannungsnetze. Das „Gehirn“ des Smart Grid ist SOEASY von Siemens, ein selbstorganisierendes Energieautomatisierungssystem, das auto- matisch für reibungslosen Energiefluss sorgt. Es besteht aus autonomen Soft- waremodulen so genannten Agenten – die Strom handeln, die Spannungsqualität überwachen oder einen Betriebsplan auf Basis der Wettervorhersage erstellen. Die Hauptaufgabe des Smart Grid ist der Aus- gleich zwischen An- gebot und Nachfrage. Künftig soll Manfred Reichart seine Anlage so steuern, dass sie viel Strom liefert, wenn der Bedarf hoch ist, etwa an dunklen Wintertagen. Ist der Bedarf ge- ring, bläst das überschüssige Gärgas einen großen Plastiksack auf, der auf dem Dach- boden über den Motoren liegt. Er dient als Energiespeicher und ist wesentlich effizienter, als wenn bereits erzeugter Strom etwa in Bat- terien gespeichert werden müsste. Die Königsdisziplin im Smart Grid ist die In- tegration von Elektroautos. Wenn sie an der Ladestation sind, können sie mit ihren Bat- terien überschüssigen Strom aufnehmen und diesen wieder einspeisen, wenn Man- gel herrscht. So weit geht das IRENE-Pro- jekt aber noch nicht. Die 32 Elektroautos, die an interessierte Wildpoldsrieder Bürger ausgeliehen werden, dienen erst einmal zur Erfassung der Fahrgewohnheiten. Manfred Reichart, der auch einen der Elektroflitzer testen durfte, ist begeistert: „Wir überlegen, uns selbst irgendwann ein Elektroauto anzu- schaffen und mit unserem eigenen Ökostrom zu laden.“ IRENE-PROJEKT IN WILPOLDSRIED/ALLGÄU Unser Land geht neue Wege – als erste große Industrienation will Deutschland sein Energiesystem grundlegend umbauen: bis 2022 aus der Kernenergie aussteigen sowie bis 2050 vier Fünftel des Stroms aus erneuerbaren Energien gewinnen und die Emission von Treibhausgasen um 80 Prozent reduzieren. Zugleich soll Energie natürlich bezahlbar bleiben und jederzeit in der gerade benötigten Menge verfügbar sein. Gelingt diese Revolution, so wird Deutschland das attraktivste Schaufenster der Welt für neue, umweltfreundliche Technologien, und die hier entwickelten Lö- sungen haben die beste Chance, zum Exportschlager zu werden. Energiepioniere – das autarke Dorf Siemens AG Ansprechpartner: Dr. Ulrich Eberl [email protected] ENERGIE-VERTEILUNG, STEUERUNG & SMART GRID

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Energiewende 180° Eine Initiative der DKE

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Page 1: Energiewende 180°

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Manfred Reichart ist Landwirt. Sein Hof er-zeugt allerdings weder Milch noch Getreide, sondern ein unsichtbares Gut, das künftig immer wertvoller wird: Strom. Von einem Gebäude hinter dem Wohnhaus führen Ka-bel über Masten zu einem kleinen Turm, in dem ein Transformator die elektrische Ener-gie in die Leitungen der AllgäuNetz GmbH, einer Tochter der Allgäuer Überlandwerke, speist. Reichart ist Energiepionier, und er ist nicht der einzige: Viele der 2500 Einwohner der Gemeinde Wildpoldsried sind „Prosu-mer“: Sie konsumieren nicht nur Strom, sie produzieren auch welchen. Fast jedes Ge-bäude hat eine Photovoltaikanlage auf dem Dach oder – wie der Bauernhof von Manfred Reichart – eine Biogasanlage. Die erzeugt aus Gras, Mais und Pfl anzenresten mittels bakterieller Gärung Methan, das in zwei Gas motoren zu Strom veredelt wird.

Wildpoldsried gilt als das Dorf der „Stromver-rückten“, seit Bürgermeister Arno Zengerle 1996 die Energiewende ausrief – lange vor der aktuellen Bundesregierung. Seither hel-fen alle Bürger mit, das Dorf energieautark zu machen. Eine Dorfheizung wurde gebaut, ein kleines Fernwärmenetz, in das diverse Bio-gaskraftwerke ihre Abwärme speisen. Strom gibt es bereits im Überfl uss – mehr als drei-mal so viel, wie die Haushalte hier selbst ver-brauchen.

Das sorgt für Überlast in den Leitungen der AllgäuNetz GmbH. Weil der regenerative Strom zum Wegwerfen zu wertvoll ist, der Bau neuer Leitungen aber zu teuer, hat sich das Kemptener Unternehmen auf ein ambi-tioniertes Projekt namens IRENE (Integration regenerativer Energien und Elektromobilität)

eingelassen. Gemeinsam mit Siemens und der Hochschule Kempten hat man ein Smart Grid aufgebaut. Der Probebetrieb soll zeigen, wie intelligente Stromnetze in Deutschland künftig aussehen könnten.

Rund 200 Messgeräte an Solar-, Biogasan-lagen und Transformatoren überwachen die Netzstabilität. Sie liefern über eine Mobilfunk-verbindung laufend Daten – rund drei Giga-byte pro Tag – ins Kontrollzentrum der Allgäu-er Überlandwerke. So wollen die Experten ein Gefühl bekommen, wo, wann und bei welchem Wetter die neuralgischen Stellen im Netz sind. Mit diesem Wissen werden dann Wechselrichter der Solaranlagen, Energie-speicher oder ein regelbarer Trafo gesteuert – ein Novum für Niederspannungsnetze.

Das „Gehirn“ des Smart Grid ist SOEASY von Siemens, ein selbstorganisierendes Energieautomatisierungssystem, das auto-matisch für reibungslosen Energiefl uss sorgt. Es besteht aus autonomen Soft-waremodulen – so genannten Agenten –die Strom handeln, die Spannungsqualität überwachen oder einen Betriebsplan auf Basis der Wettervorhersage erstellen.

Die Hauptaufgabe des Smart Grid ist der Aus-gleich zwischen An-gebot und Nachfrage. Künftig soll Manfred Reichart seine Anlage so steuern, dass sie viel

Strom liefert, wenn der Bedarf hoch ist, etwa an dunklen Wintertagen. Ist der Bedarf ge-ring, bläst das überschüssige Gärgas einen großen Plastiksack auf, der auf dem Dach-boden über den Motoren liegt. Er dient als Energiespeicher und ist wesentlich effi zienter, als wenn bereits erzeugter Strom etwa in Bat-terien gespeichert werden müsste.

Die Königsdisziplin im Smart Grid ist die In-tegration von Elektroautos. Wenn sie an der Ladestation sind, können sie mit ihren Bat-terien überschüssigen Strom aufnehmen und diesen wieder einspeisen, wenn Man-gel herrscht. So weit geht das IRENE-Pro-jekt aber noch nicht. Die 32 Elektroautos, die an interessierte Wildpoldsrieder Bürger ausgeliehen werden, dienen erst einmal zur Erfassung der Fahrgewohnheiten. Manfred Reichart, der auch einen der Elektrofl itzer testen durfte, ist begeistert: „Wir überlegen, uns selbst irgendwann ein Elektroauto anzu-schaffen und mit unserem eigenen Ökostrom zu laden.“

IRENE-PROJEKT IN WILPOLDSRIED/ALLGÄU Unser Land geht neue Wege – als erste große Industrienation will Deutschland sein Energiesystem grundlegend umbauen: bis 2022 aus der Kernenergie aussteigen sowie bis 2050 vier Fünftel des Stroms aus erneuerbaren Energien gewinnen und die Emission von Treibhausgasen um 80 Prozent reduzieren. Zugleich soll Energie natürlich bezahlbar bleiben und jederzeit in der gerade benötigten Menge verfügbar sein. Gelingt diese Revolution, so wird Deutschland das attraktivste Schaufenster der Welt für neue, umweltfreundliche Technologien, und die hier entwickelten Lö-sungen haben die beste Chance, zum Exportschlager zu werden.

Energiepioniere – das autarke Dorf Siemens AG

Ansprechpartner:

Dr. Ulrich Eberl

[email protected]

ENERGIE-VERTEILUNG, STEUERUNG & SMART GRID

Page 2: Energiewende 180°

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3M Deutschland GmbH

Electronics & Energy

Carl-Schurz-Str. 1

41453 Neuss

Ansprechpartner:

Herr Juergen Germann

Telefon 02131 14 2736

[email protected]

www.3M.de/ACCR

ERNERGIE-VERTEILUNG, STEUERUNG & SMART GRID

Auf allen Spannungsebenen einsetzbar, ge-währleistet das Hochtemperaturleiterseil mit geringem Durchhang (engl. High Tempera-ture – Low Sag, kurz HTLS) 3M ACCR bei einer Betriebstemperatur bis 210°C aufgrund der Materialbeschaffenheit einen signifi kant geringeren Durchhang gegenüber herkömm-lichen Aluminium-Stahl-Steilen. Aufgrund dieser Eigenschaften lässt sich die doppelte Strommenge alleine durch Austausch des Leiterseiles mit 3M ACCR übertragen, ohne, in die Maststruktur eingreifen zu müssen. Aufwändige Fundamentverstärkungen oder teure Masterhöhungen entfallen. Das heißt, die bestehenden Strommasten und Trassen können weiter ohne Veränderung genutzt werden. Die Stromverluste sind bei gleichem Stromdurchfl uss vergleichbar zu denen von Standardleitern. Auch auf sehr langen Di-stanzen bleibt die Spannung bei HTLS wie bei herkömmlichen Seilen erhalten, falls Um-spannwerke, Verbraucher, Kraftwerke (Pha-senschieber) das System stabilisieren.

Da es sich um eine Netzertüchtigung und nicht um einen Netzausbau mit neuen, grö-ßeren Strommasten handelt, ist allenfalls eine neue BImSchV-Genehmigung wegen des potentiell veränderten magnetischen Feldes einzuholen. Aufgrund der Höhe dieser Felder um heutige Leitungen ist jedoch davon aus-zugehen, dass selbst bei einer Verdopplung der Strommenge sich die Felder innerhalb der vorgeschriebenen Grenzwerte bewegen werden.

Die Vorteile für die deutsche Energiewende liegen auf der Hand. Die Netzertüchtigung mit dem 3M ACCR Leiterseil ist ein weiterer Baustein im Portfolio des Netzausbaus und

bietet insbesondere eine hohe Versorgungs-sicherheit und Stabilität beim Einspeisen und der Übertragung Erneuerbarer Energien. Ein aufwändiger Netzausbau mit Planfeststellung und Trassenneubau kann vermieden werden. Ein einfacher Austausch des Leiterseiles bei bestehenden Trassen kann zu einer erhöh-ten Akzeptanz in der Bevölkerung führen und demzufolge die Netzertüchtigung vergleichs-weise beschleunigen.

Projekte mit 3M ACCR Seilen weltweit und in Deutschland. In Europa, den USA, Südamerika oder etwa Indien ist die AC-CR-Technologie schon seit 2001 im Einsatz. In Deutschland gibt es bereits eine ganze Reihe von erfolgreichen Pilotprojekten mit ACCR-Hochtemperatur-Leiterseilen – welt-weit hat 3M über 61 Projekte realisiert und insgesamt 1.600 km ACCR Seile verlegt.

Davon sind in Deutschland seit 2009 be-reits vier Projekte mit E.ON Netz, Amprion, EnBW und 50 Hertz erfolgreich installiert und dauerhaft im Netzbetrieb. Ein fünftes folgt zum Jahresbeginn 2013 mit Tennet. In die-sen deutschen Projekten sind Spannungs-ebenen von 110 kV, von 220kV und von 400kV betroffen.

Eine aktuelle Studie der RWTH Aachen hat darüberhinaus bestätigt, dass die Ertüch-tigung vorhandener Trassen mittels HTLS-Seilen [High Temperature Low Sag – etwa 3M ACCR mit niedrigem Durchhang] in ausgewählten Szenarien eine wirtschaft-lich günstige Alternative zum Trassenersatz durch Leiter größeren Querschnitts darstel-len kann.

Fazit: Hochtemperaturleiterseile mit gerin-gem Durchhang – wie bspw. 3M ACCR unterstützen eine schnelle Umsetzung der Energiewende. Insbesondere bei der Bewäl-tigung der Herausforderungen der Integration volatiler und hoher Strommengen (wie zum Beispiel aus Windenergie) in die bestehende Netzinfrastruktur kann 3M ACCR einen wert-vollen Beitrag leisten.

ACCR-LEITER-TECHNOLOGIE Angesichts des anstehenden Umbaus der deutschen Energie-Infrastruktur hin zu einer Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien und damit verbundener volatiler Einspeisung sind der Ausbau und die Ertüchtigung des deutschen Stromnetzes eine der vordringlichsten Aufgaben. 3M hat mit der ACCR-Technologie (Aluminium Conductor Composite Reinforced) einen Leiter entwickelt, der doppelt so viel Strom wie herkömmliche Aluminium-Stahl-Leiter transportieren kann und somit ein Baustein in der beschleunigten Realisierung des Netzausbaus darstellen kann.

Doppelte Strommenge transportieren – ohne Austausch der alten Strommasten

Page 3: Energiewende 180°

Mainova AG

Solmsstraße 38

60623 Frankfurt am Main

Ingo Jeromin

Telefon 069 21 30 2

[email protected]

www.mainova.de

SMART GRID

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Durch die stetig steigende Zahl an elektri-schen Geräten in den privaten Haushalten und der Industrie und des damit einher-gehenden wachsenden Stromverbrauchs kommt die Verteilnetzinfrastruktur in Deutsch-land schon heute vielmals an ihre Belas-tungsgrenze. Diese Entwicklung spitzt sich durch den Anstieg von privaten Photovoltaik-Anlagen, Mikro-Blockheizkraftwerken undder Elektromobilität weiter zu. In den Nieder-spannungsnetzen werden sich daher Last-schwankungen, bis hin zu Lastfl ussum-kehrungen häufen. Durch die bisherige Aus-legungen der Niederspannungsnetze, die voneiner einspeisenden Ortsnetzstation und ei-nem quasistationären, unidirektionalen, ent-nahmefokussierten Lastfl uss ausgehen, kann eine Überlastsituation im nachgelagerten Netznicht zeitnah erkannt und verhindert werden.

Zur Lösung dieses Problems und um die Kosten für den erforderlichen Netzausbau in Grenzen zu halten, hat die Mainova AG in Zusammenarbeit mit den Kooperations-partnern eine intelligente Ortsnetzstation (iNES) entwickelt. Anstatt einer Überlastung im Niederspannungsnetz mit einer fl ächen-deckenden Verlegung neuer Kabel entge-genzuwirken, überwacht iNES die Lastver-hältnisse im Niederspannungsnetz selbst-ständig. Über strategisch im Netz verteilte Sensoren werden dabei kritische Situatio-nen im Verteilnetz erkannt. Mit Hilfe von Ak-toren, die an geeigneten Einspeisen oder Großverbrauchern wie z.B. Wärmepumpen angebracht sind, können drohenden Über-lastungszuständen, aber auch Engpässen

entgegenwirkt werden. Die Ortsnetze lassen sich so vollautomatisch regeln. Mit iNES ge-lingt es, die Kapazität der bestehenden Lei-tung optimal auszunutzen. Dadurch können teure Netzausbaumaßnahmen vermieden oder zeitlich verschoben werden – laut Mo-dellrechnung in einem Volumen von bis zu 50 Prozent der Kosten. Die Besonderheit der iNES-Lösung liegt in der geringen Anzahl von Messpunkten, die allesamt im öffentlichen Bereich liegen. In vergleichbaren technischen Lösungen müssen alle Hausanschlüsse mit

einem Smart Meter ausgestattet sein, um die Auslastung des Netzes nachzubilden. Bei iNES genügen dagegen wenige Sensoren und Aktoren an neuralgischen Punkten des Verteilnetzes. iNES respektiert damit zugleich die Privatsphäre der Kunden – auch das ist ein Punkt, der den zentralen Erfolgsfak-tor für die Energiewende stärkt: öffentliche Akzeptanz!

iNES-PROJEKT Durch die Energiewende in Deutschland haben sich die Anforderungen an die Mittel- und Niederspannungsnetze dramatisch und grundlegend verändert. Die Verteilnetzbetreiber müssen heute mit einer ständig wachsenden Anzahl an dezen-tralen Einspeisern, sowie einer zunehmenden Anzahl von Verbrauchern mit hohen Lastfl üssen zurechtkommen. Dabei kommt es immer häufi ger zu einer Überlastung der Betriebsmittel ohne, dass dies von den Schutzsystemen in den Ortsnetzstationen überhaupt erfasst wird. Das iNES-Projekt, welches die Mainova AG zusammen mit den Kooperationspartnern Bergischen Universität Wuppertal, SAG GmbH sowie der Helmut Mauell GmbH entwickelt hat, löst dieses Problem ohne den fl ächendecken-den Einsatz von Smart Metern, welche in die Privatsphäre der Haushalte eingreifen.

Netz-Stabilität bei vielen dezentralen Einspeisern – auch ohne Smart Meter

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Als aktives Mitglied der Innovationsallianz „GreenCarbody Technologies“ arbeitet PhoenixContact zusammen mit Partnern an einer Lösung , den Energie- und Ressourcenein-satz einer Produktionsanlage so zu steuern, dass während ihres Betriebs der Energieein-satz nachhaltig reduziert werden kann, ohne dass die Produktivität sinkt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden am Beispiel einer Karosseriefertigung die Energiebedarfe grundlegend analysiert und Lösungsansätze entwickelt.

Kenntnisse des Ressourcenbedarfs einer Ka-rosseriebaulinie in ihren unterschiedlichen Be-triebszuständen gibt es bis dato nicht detail-liert genug, Planung und Anlagensteuerung berücksichtigen diesen nicht ausreichend.

Ziel des Projekts war es, den Ressourcen-bedarf messtechnisch en detail zu erfassen. Dazu wurden die jeweiligen Messmittel Vo-lumenstrom- und Druckaufnehmer für die Druckluft, Massenstrommesser und Tempe-raturaufnehmer für das Kühlwasser sowie elektrische Energiezähler über entsprechen-de Sensor-Schnittstellen an Messboxen an-geschlossen. Anspruchsvolle Analysemetho-den der detailliert erfassten Daten ermöglich-ten die Identifi kation wiederkehrender Zyklen sowie detaillierte Aussagen über den Ener-gie- und Ressourceneinsatz aller am Prozess beteiligten Komponenten. Mittels Simula-tions- und Planungswerkzeugen konnten Po-tenziale während der Betriebszustände Pro-duktion und Produktionsfrei identifi ziert und bewertet werden.

Die Analysen der Messdaten ermöglichten die Beschreibung eines allgemeingültigen

Zustandsmodells für Anlagen und Kompo-nenten, das die Voraussetzung zur Entwick-lung eines Energiemanagement Systems bot. Phoenix Contact entwickelte mit weiteren Partnern den Energie Controller, den Kern des konfi gurierbaren Energiemanagement-Sys-tems. Der Energie Controller erhält über eine standardisierte Schnittstelle von einem überlagerten Leitsystem Informationen über geplante Produktionszeiten und -pausen. Er ermittelt in Abhängigkeit der geplanten Pau-sen-Dauer (produktionsfreie Zeit) die optimale Schaltstrategie und schaltet die Anlagenkom-ponenten in der produktionsfreien Zeit in die energetisch günstigsten Zustände „betriebs-

bereit“ oder „aus“. Im Gesamtkonzept sind darüber hinaus alle relevanten Infrastrukturen der Medienversorgung sowie der Halle inte-griert. Mit diesem umfassenden Ansatz kann der Energieeinsatz bis zu 15 Prozent gesenkt werden.

PROJEKTBEISPIEL KAROSSERIEBAU Die effi ziente Nutzung von Ressourcen, insbesondere das Energiemanagement, erfordert die kontinuierliche Erfassung und Überwachung ihres Einsatzes in der Fertigung. Das nachhaltige Wirtschaften mit Energie und weiteren begrenzten Res-sourcen ist eine der wichtigsten Anforderungen der nahen Zukunft, denen sich die deutsche Industrie stellen muss. Der internationale Marktführer Phoenix Contact nimmt diese Herausforderung an, indem er Lösungen Lösungen für das Energie-management entwickelt und fertigt.

Produktionsanlagen ressourceneffi zienter betreiben

Phoenix Contact GmbH & Co KG

Flachsmarktstrasse 8

32825 Blomberg

Ansprechpartner:

Frank Knafl a

Fachleiter Energieeffi zienz

Tel. 05235 300

fknafl [email protected]

phoenixcontact.de

ENERGIE-EFFIZIENZ IN GEWERBE UND PRODUKTION

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Page 5: Energiewende 180°

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Beispielhaft für diese Herausforderungen ist die Netzregion Ritten in der Nähe von Bozen in Südtirol mit Ihren ca. 2.500 Einwohnern und einer stattlichen Anzahl an Gewerbe- und Industrieunternehmen. Für die EtschwerkeNetz AG, dem größten Regionalversorger in Südtirol, erstellte das Fraunhofer AST im Auftrag der Sprecher Automation Deutsch-land GmbH die Machbarkeitsstudie für das Inselnetz Ritten. Inhalt dieser Machbarkeits-studie war das Prüfen der Möglichkeit, das bestehende Mittel- und Niederspannungs-netz im Netzgebiet Ritten mit 20 Ortsnetzsta-tionen im Fall eines Black-Outs als autarke Insel betreiben zu können. Im Netzgebiet für das Inselnetzprojekt Ritten befi nden sich im Wesentlichen zwei relevante Erzeugungs-einheiten, ein Fernheizwerk mit Stromerzeu-gung aus einem ORC-Prozess, sowie zwei Rapsöl-Blockheizkraftwerke. Weiterhin steht am Standort des Fernheizwerkes ein Not-stromaggregat zur Verfügung.

Neben diesen größeren Erzeugungseinhei-ten sind sehr viele Photovoltaikanlagen an das Versorgungsnetz angeschlossen. Die Leistung der Photovoltaik-Anlagen reicht da-bei von wenigen kWp bis zu einigen hundert kWp. Die gesamte installierte Photovoltaik-leistung erreicht dabei mit rund 2 MWp be-reits weit über 50 % der maximalen Netzlast im untersuchten Netzgebiet bei anhaltend stark steigender Tendenz. Neben der Model-lierung und Simulation der Inselnetzstruktur wurden auch umfangreiche Untersuchungen zum Schutz-, Regler- und Automatisierungs-konzept erarbeitet. Das Reglerkonzept um-

fasst dabei sowohl die unterbrechungsfreie Übernahme des Inselnetzbetriebes aus dem Netzparallelbetrieb als auch den Aufbau des Inselnetzes nach vorherigem Netzausfall im Schwarzstart.

Die Ergebnisse zeigen, dass in den Som-mermonaten und der Übergangszeit ein Insel-netzbetrieb der gesamten Region Ritten tech-nisch realisierbar ist. Tragende Säule für die Stabilität und Frequenz des Inselnetzes sind die Biomasse-Kraftwerke sowie das statio-

näre Notstromaggregat. In Verknüpfung mit Energiespeichern kann Photovoltaik zusätzlich einen Beitrag zur Netzstabilität leisten.

LOKALE INSELNETZE – MACHBARKEITSSTUDIE In Regionen mit einem besonders hohen Anteil an erneuerbaren Energien stoßen die Verteilnetze bereits heute teilweise an die Grenzen ihrer Belastbarkeit. Gerade die Einspeisung aus einer Vielzahl von dezentralen Photovoltaikanlagen kann ohne intelligente Führung des Verteilnetzes schon heute zu starken Netzbelastungen und Teilabschaltungen führen. Auf der anderen Seite kann eine Vielzahl von dezentraler Erzeugung auch die Möglichkeit eröffnen, Inselnetze zu betreiben. Intelligente Auto-matisierungs- und Regelungstechnologien in Verbindung mit der Netzleit-, Schutz- und Fernwirktechnik können diese beiden Punkte – Erhöhung der Versorgungssicher-heit durch Inselnetzbetrieb und intelligente Netzführung bedingt durch dezentrale Einspeisung – praktisch gemeinsam lösen.

Versorgungssicherheit durch Inselnetz-betrieb und intelligente Netzführung

Fraunhofer-Anwendungszentrum

Systemtechnik AST

Am Vogelherd 50

98693 Ilmenau

Ansprechpartner:

Martin Käßler

FuE-Marketing

Telefon +49 3677 461-128

[email protected]

SMART GRID

Page 6: Energiewende 180°

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SMA Solar Technology AG

Sonnenallee 1

34266 Niestetal

Ansprechpartner:

Susanne Henkel

Manager Corporate Press

Telefon +49 561 9522-1124

Telefax +49 561 9522-421400

[email protected]

www.SMA.de

ENERGIE-ERZEUGUNG ERNEUERBAR

Klimaschädliche CO2-Emissionen ver-meiden.Als technologisch wichtigste Komponente je-der Solarstromanlage tragen SMA Wechsel-richter bereits unmittelbar zum Klimaschutz und zur Verbreitung der erneuerbaren Energi-en bei. Sie wandeln den in den Photovoltaikzel-len erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um und überwachen den Pho-tovoltaikgenerator und das Stromnetz. SMAvermeidet schon bei der Herstellung der Ge-räte klimaschädliche CO2-Emissionen: Mit derim Frühjahr 2009 eröffneten weltweit größtenund CO2-neutralen Wechselrichter-Fabrikübernimmt das Unternehmen eine Vorreiter-rolle. Das Energie- und Gebäudekonzept so-wie die hoch effi ziente, skalierbare Produktion setzen neue Standards in der Industrie.

Sparsamer und verantwortungsbewuss-ter Umgang mit Energie.Die maximale Reduktion des Energiebedarfs und eine höchst effi ziente Energienutzung sind wichtige Erfolgsfaktoren für die Energie-wende. So entspricht die Gebäudehülle der Fabrik unter anderem dem Niedrig-Energie-haus-Niveau. Effi zienzmaßnahmen im Pro-duktionsprozess reduzieren den Energiever-brauch der Produktions- und Testeinrichtun-gen. Eine optimale Tageslichtnutzung, hoch effektive Leuchten, eine intelligente Be- und Entlüftung sowie die Nutzung von Wärme- und Kältespeichern ergänzen das nachhalti-ge Energie- und Gebäudekonzept.

Intelligenter Mix aus Erneuerbaren Ener-gien.Den verbleibenden Strom- und Wärmebedarf der Fabrik decken Erneuerbare Energien:

Eine gebäudeintegrierte Photovoltaikanlagemit rund 1,1 Megawatt Leistung und ein mit Biogas betriebenes Blockheizkraftwerk erzeugen CO2-neutralen Strom. Um den kompletten Stromverbrauch der Produktion decken zu können, wird zusätzlich Ökostrom eingespeist.

Maximale Wärmerückgewinnung.Das Blockheizkraftwerk liefert außerdem die erforderliche Wärme. Gleichzeitig verwertet SMA die Abwärme der Testschränke sowie des Kompressors, der die in der Produktion benötigte Druckluft erzeugt. Ein Wärmetau-scher überträgt die Abwärme aus der Hallen-abluft an die Zuluft. Auf diese Weise gewinnt SMA in der Elektronikfertigung 70 Prozent der Wärme zurück. Auch für eine ausreichende

Kühlung ist gesorgt: Eine Absorptionskälte-maschine nutzt die Wärme des Blockheiz-kraftwerks zur Kälteerzeugung.

Just In Time mit fl exiblen Produktions-prozessen.Die Prozessabläufe der Produktion sind höchst effi zient und anpassungsfähig. So können Fertigungslinien innerhalb kürzester Zeit auf andere Gerätetypen umgestellt oder ausgebaut werden. Dies ermöglicht SMA maximale Flexibilität in der ausschließlich auf-tragsbezogenen und lagerlosen Fertigung.

Ausgezeichnet.Die Deutsche Energie-Agentur (dena) zeich-nete die Fabrik mit dem internationalen „EnergyEffi ciency Award 2010“ aus.

Die SMA Solar Technology AG ist Weltmarktführer bei Photovoltaik-Wechselrichtern und gestaltet als Energiemanagement-Konzern mit innovativen Schlüsseltechnolo-gien die Energieversorgung der Zukunft aktiv mit. Ein nachhaltiger Umgang mit der Umwelt und den Ressourcen ist ein elementarer Bestandteil des Unternehmens-leitbildes. So verfolgt SMA bei Gebäuden und Produktion ein Energiekonzept, das die größtmögliche Vermeidung von CO2-Emissionen zum Ziel hat. SMA zeigt damit Potenziale auf, wie die Industrie die Energiewende maßgeblich vorantreiben und das Klima schützen kann.

Weltweit größte und CO2-neutrale Wechselrichter-Fabrik