Stromnetz IEEE P2030 - ein Leitfaden für Smart Grid

Das „intelligente“ Stromnetz (Smart Grid) ist eine multi-disziplinäre ingenieurtechnische Herausforderung, die derzeit einem unfertigen Puzzle gleicht: Erst durch die richtige Kombination fügen sich alle Teile zum Gesamtbild. Mit IEEE P2030 hat die IEEE einen branchenübergreifenden Smart-Grid-Leitfaden geschaffen, der helfen soll, dialogfähige Komponenten in allen involvierten Bereichen zu entwickeln, die sich zu einem „intelligenten“ Stromnetz zusammenfügen lassen.

Die meisten der Techniken, Verfahren und Systeme, die in einem Smart Grid eingesetzt werden sollen, existieren heute bereits. Die Herausforderung an die Energieversorger und Infrastrukturplaner besteht also in der nahtlosen Integration der einzelnen Systeme, um sowohl den bidirektionalen Stromfluss, die Kommunikation zwischen den Komponenten und die Steuerung verlässlich, sicher, stabil und flexibel miteinander zu verbinden. Um diesen technischen Brückenschlag leisten zu können, heißt es aber zunächst einmal, die verschiedenen Industrien zur Zusammenarbeit zu bewegen.

Bisher entwickelte jede Branche für sich ihre Technik. Auch wenn viele Unternehmen und Organisationen versuchen, ihre eigenen Produkte Smart-Grid-tauglich zu machen, so stoßen sie unweigerlich auf Grenzen, sobald es um eine branchenübergreifende Integration geht - die ist aber die Grundlage des „intelligenten Stromnetzes“.

Voraussetzung: interdisziplinäre Zusammenarbeit

Standardisierungsorganisationen bringen Experten verschiedener Industriebereiche zusammen, um branchenübergreifende Standards und Leitfäden zu verfassen, die das Entwickeln interoperabler Produkte ermöglichen. Die Arbeitsgruppe IEEE P2030 der IEEE Standards Association, brachte zu diesem Zweck im März 2009 erstmals Ingenieure aus den Bereichen Energietechnik, Informationstechnik und Telekommunikationstechnik zusammen.

Der Standard IEEE P2030 soll eine schnellere Weiterentwicklung und Implementierung von Smart Grids unterstützen, damit weltweit Unternehmen und Konsumenten davon profitieren können: größere Auswahl an Energielieferanten, Energiemanagement für die Konsumenten, bessere Elektrizitätssysteme mit hoher Sicherheit und Stabilität sowie eine verbesserte Einbindung von erneuerbaren Energiequellen - ohne die Netzstabilität zu beeinflussen.

Gemeinsam definierte die Arbeitsgruppe allgemeine und interdisziplinäre Kriterien. Dabei geht es beispielsweise um die Strategie und die Rahmenwerke für Interoperabilität bei der Kommunikation und die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Disziplinen sowie die entsprechenden Definitionen für die Entwicklung von Produkten in diesem Bereich.

Der branchenübergreifende Charakter von Smart Grid führte dazu, dass innerhalb der P2030-Gruppe Begriffe einheitlich definiert werden mussten. „Zuverlässigkeit“ und „Netz“ beispielsweise haben bei den Energieversorgern, in der Kommunikationstechnik und in der Informationstechnik völlig unterschiedliche Bedeutungen. Zudem weichen die üblichen Standardisierungsprozesse erheblich voneinander ab. In der Energietechnik hat es immer länger gedauert, Standards zu entwickeln. Sie wurden auch seltener überarbeitet und es waren weniger Menschen in diesen Prozess involviert als in der Informationstechnik und Telekommunikationstechnik.

Trotz dieser Widrigkeiten erstellte die interdisziplinäre P2030-Arbeitsgruppe in nur zwei Jahren das, was sich als weltweit erster grundlegender und übergreifender System-der-Systeme-Leitfaden für Smart-Grid-Interoperabilität versteht (Bild).

Exakt wie im Zeitplan der Arbeitsgruppe vorgesehen, wurde der IEEE P2030-Standard am 19. September 2011 ratifiziert. Der “Guide for Smart Grid Interoperability of Energy Technology and Information Technology Operation with the Electric Power System (EPS), and End-Use Applications and Loads” ist über die IEEE Standards Association erhältlich.