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Smart Grids

Im Prinzip möglich: Selbstorganisierte intelligente Netze

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

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Gesteuerte Verbraucher machen das Netz »selbstorganisierend«

Benjamin Schäfer untersuchte mit Arbeitsgruppe »Netzwerkdynamik« von Marc Timme am MPI in einer ersten Studie, ob Smart Meter-Kunden ihre Verbräuche dezentral regeln können, ohne den Umweg über die »zentrale Stelle« Energieversorger (EVU). Hierfür entwickelten sie ein mathematisches Modell, das Stromerzeuger und –verbraucher simulierte. Zentraler Parameter war dabei die Netzfrequenz von 50 Hz, die Frequenz mit der Wechselstrom im Versorgungsnetz schwingt und die nur um 0,2 Prozent nach oben oder unten unterschritten werden darf, damit Störungen vermieden werden.

Wenn Smart Meter in der Lage sind, die Frequenzänderungen im Netz zu erkennen und sofort darauf zu reagieren, lassen sich solche Störungen abpuffern, so das Ergebnis der Studie. Die gewisse Verzögerung, mit der Smart Meter oder Router, an die Elektrogeräte angeschlossen sind, auf die Veränderung der Stromfrequenz reagieren, erwies sich nicht als Problem, auch wenn diese Verzögerung bis zu mehreren Sekunden betrug. Frequenzschwankungen im Millisekundenbereich glichen sich oft selbständig wieder aus und bei Frequenzabweichungen über mehrere Sekunden hinweg erwies es sich sogar als Vorteil, wenn der Smart Meter die Abweichung zunächst über einige Sekunden mittelte, um daraus die korrekte Verbrauchersteuerung zu ermitteln.

»Bislang gab es kaum eine Studie, die im Detail analysiert hat, ob ein Smart-Grid ohne zentrale Steuerung überhaupt funktionieren kann. Unsere Analyse hat nun erstmals gezeigt, dass das prinzipiell möglich ist«, sagt Marc Timme. Voraussetzung für das Funktionieren eines selbstorganisierten Smart Grids ist allerdings, dass immer genügend Smart Meter mit angeschlossenen, steuerbaren elektrischen Verbrauchern existieren, die aktiviert oder abgeschaltet werden können. Zu der Bereitschaft der Nutzer, ein Abschalten ihrer Verbraucher an nebeligen, windstillen Wintertagen zu machen, trifft das MPI keine Aussagen. Lohnend für die weitere Forschung wäre: Das »Selbstorganisationspotential« eines Smart Grids in verschiedenen Szenarien mit nachvollziehbaren Variablen zu quantifizieren.