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Smart Grids

Im Prinzip möglich: Selbstorganisierte intelligente Netze

2. Februar 2015, 17:16 Uhr | Hagen Lang

Laut einer Studie des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation können Smart-Meter mit angeschlossenen, steuerbaren Verbrauchern das Stromangebot sowie die Nachfrage durch Industrie und private Haushalte in einem selbstorganisierten Prozess bis zu einem gewissen Grad aufeinander abstimmen. Die Forscher berücksichtigten dabei auch, ob Strom in Speichern wie etwa in Batterien zur Verfügung steht oder ob es darin freie Speicherkapazitäten gibt.

Bislang glaubte man, dass zum Erhalt der Stromversorgungssicherheit in der Energiewende Versorger Energie-Verbräuche und Angebote zentral erheben und abgleichen müssten. Forscher der Max-Planck-Gesellschaft halten mit Smart Metern ausgestattete Smart Grids dagegen prinzipiell für selbstorganisationsfähig .

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Dezentral erzeugte und mit großen Schwankungen zur Verfügung stehende erneuerbare Energien stellen Energieversorger vor große Herausforderungen. Deshalb wollen Stromversorger ein intelligentes Stromnetz, das den Verbrauch abhängig vom momentanen Angebot regelt, so organisieren, dass Verbrauchsdaten von den Abnehmern zu einem zentralen Ort geschickt und dort mit der zur Verfügung stehenden Strommenge abgeglichen werden. Den Verbrauch der verschiedenen Kunden wollen sie dann ebenfalls zentral steuern.

Durch Smart Meter, die es Versorgern erlauben, Stromproduktion und Lasten zentral abzugleichen, könnten Smart Grids aber in einem gewissen Rahmen »selbstorganisierend« werden. Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation zeigten, dass Smart Meter die Stromnachfrage dezentral und selbstorganisiert mit dem Stromangebot abstimmen können. Eine zentrale Stelle, die zum Abgleich von Stromverbrauch und Angebot bislang für nötig gehalten wird, würde damit bis zu einem gewissen Grad überflüssig. Zudem glaubt Physiker Benjamin Schäfer vom Max-Planck-Institut (MPI) für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, dass zentral organisierte Datensammlungen und darauf basierende Entscheidungen in Smart Grids gefährlich sind: »Eine solche zentrale Steuerung ist ein potenzielles Angriffsziel für Hacker«, so Schäfer.

Zusammen mit der Firma Easy Smart Grid aus Karlsruhe haben die Forscher des MPI untersucht, ob eine zentrale Smart Grid Struktur, in der wichtige Entscheidungen hierarchisch Top-down getroffen werden, überhaupt notwendig ist. Easy Smart Grid entwickelt Systeme für Netzwerktopologien, in denen die Erzeugung weitgehend dezentral in kleineren Einheiten stattfindet und Strom den Weg – Bottom-up - von der Verteilnetzebene in die Mittelspannung findet, statt – Top-down – von »oben« (dem Kraftwerk) nach »unten« in die Verteilnetze.