Siemens und seinen Projektpartnern rund um das Forschungsprojekt IREN2 ist es gelungen, das Inselnetz in der Allgäuer Gemeinde Wildpoldsried unterbrechungsfrei und stabil zu betreiben. Sie realisierten so ein regionales, in sich geschlossenes intelligentes Stromverteilnetz, ein Microgrid.

Bei einem weiter steigenden Anteil dezentraler, erneuerbarer Einheiten zur Stromerzeugung wie etwa Photovoltaik- oder Biogas-Anlagen im Energiemix sollen lokale Inselnetze so künftig einen wichtigen Beitrag leisten können, um eine hohe Versorgungssicherheit aufrechtzuerhalten. Auch im Falle von Störungen wie etwa durch Sturm oder Überflutungen sowie Blackouts springen diese ein.

Je nach Sonnenschein muss die Lithium-Ionen-Batterie entweder überschüssigen Strom zwischenspeichern oder bei Bedarf abgeben. Sie hat eine Maximalleistung von 300 Kilowatt und eine Kapazität von 138 Kilowattstunden.

© Siemens

"Der wachsender Anteil dezentraler Energieerzeuger wie Photovoltaik-Anlagen und Windturbinen in lokalen Netzen erfordern eine intelligentere Steuerung, um die Stabilität und den optimalen Betrieb des Netzes aufrechtzuerhalten", sagte Constantin Ginet, Leiter Globale Microgrid Lösungen bei der Siemens-Division Energy Management. "Wir haben nun erfolgreich die Fähigkeiten eines Microgrids in Wildpoldsried unter realen Bedingungen demonstriert. Dies ist ein wichtiger Meilenstein, um zu zeigen, dass Mircogrids künftig helfen werden, zum Gelingen der Energiewende in Deutschland und weltweit beizutragen."

Der Inselnetzversuch fand im Rahmen des Forschungsprojektes IREN2 statt. Hier haben Siemens, die Allgäuer Überlandwerk, AllgäuNetz, ID.KOM, RWTH Aachen und die Hochschule Kempten seit 2011 gemeinsam ein Smart Grid, also ein intelligentes Stromversorgungsnetz, im Allgäu aufgebaut und erprobt. Ziel des Projektes ist es, ein Energiesystem mit dezentraler Stromerzeugung technisch und wirtschaftlich zu optimieren. Die Gemeinde Wildpoldsried mit rund 2.500 Einwohnern versorgt sich energetisch vollständig aus erneuerbaren Energien und erzeugt über das ganze Jahr gesehen sieben Mal so viel Strom wie sie verbraucht.

Erfolgreicher Nachweis der Inselnetzfähigkeit

Der Nachweis der Inselnetzfähigkeit des Niederspannungsnetzes erfolgte in vier Schritten. Die Experten initiierten zunächst bewusst einen Stromausfall. Die Stromversorgung im betroffenen Netzabschnitt wurde dann lokal als Inselnetz wieder hergestellt. Dieser Inselnetzbetrieb funktionierte abgekoppelt vom öffentlichen Stromnetz laut Siemens reibungslos. Im nächsten Schritt synchronisierten die Partner das Inselnetz wieder unterbrechungsfrei mit dem öffentlichen Netz, so dass es auf die 32 betroffenen Anschlüsse in mehreren Straßenzügen einschließlich einer Schule, eines Kindergarten, eines Gewerbegebäudes sowie mehrere Privathaushalte keine Auswirkungen hatte. Schließlich demonstrierten die Experten, wie sich "per Knopfdruck" der betroffene Abschnitt des Netzes auf Inselbetrieb und wieder zurück schalten lässt, ohne dass dabei die Stromversorgung unterbrochen wurde.

"Wie wir es vorab vermutet haben, haben die betroffenen Anschlüsse unserer Kunden den Wechsel von Normalbetrieb auf das Inselnetz nicht mitbekommen", sagt Guido Zeller, Projektleiter IREN2 und Mitarbeiter bei AllgäuNetz. "Wir haben hier heute mit unserer Teilnahme an dem Forschungsprojekt erneut die Energiewende einen Schritt weitervorangetrieben", ergänzt Michael Lucke, Geschäftsführer Allgäuer Überlandwerk.

Der Inselnetzversuch in Wildpoldsried wird künftig auch Vorbild für andere Niederspannungsnetze sein. Denn Inselnetze haben in einer sich grundlegend wandelnden Energiewelt eine immer größere Bedeutung. Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird immer wichtiger. Noch zu Beginn der 1990er gab es in Deutschland nur rund hundert große Kraftwerke, die Strom erzeugten. Mittlerweile ist die Zahl kleiner, dezentraler Stromerzeugungsanlagen auf mehrere Millionen angestiegen. Ihre Anzahl wird auch künftig weiter wachsen. Mit steigendem Anteil erneuerbarer Energiequellen wachsen auch die Schwankungen in der Stromerzeugung. Smart Grids sind eine Lösung: Sie können dank intelligenter Steuerung und Energiespeicherung die volatile Erzeugung und den Verbrauch ausbalancieren und somit einen stabilen Netzbetrieb ermöglichen.