Die Energieflüsse im Stromnetz so zu steuern, dass es stabil funktioniert, ist eine Aufgabe, die mit fortschreitender Energiewende immer komplexer wird. Die Kunst ist, Verbrauch und Angebot im Gleichgewicht zu halten. IT-Systeme unterstützen dabei, denn es bedarf dazu eines kontinuierlichen Austauschs großer Datenmengen in Echtzeit zwischen Erzeugung und Abnahme.
Die Technik der Netzsteuerung
Strom-, Gas- und Wärmenetze werden heute überwiegend ferngesteuert und auch aus der Ferne überwacht – von den sogenannten Netzleitstellen aus. Dort sitzen rund um die Uhr gut ausgebildete und erfahrene Techniker, die auch für die schnelle und richtige Reaktion bei eventuellen Störungen speziell geschult sind. Die Technik umfasst die Messung, Steuerung und Regelung von Energienetzen. Mit fortschreitender Energiewende wird die Steuerung komplexer, da die Anzahl an dezentralen Erzeugungsanlagen, die aus Sonnenlicht und Wind Strom machen, zunimmt. Deren Produktionsmengen lassen sich nur annähernd nach Wetterprognosen im Voraus abschätzen. HInzu kommt, dass viele Privathaushalte ihren Strom selbst erzeugen und dann weniger Strom aus dem Netz beziehen. Wenn die erzeugte Menge allerdings nicht ausreicht, greifen kurzfristig in einem bestimmten Gebiet viele Haushalte gleichzeitig auf Strom aus dem Netz zurück. Die Netzsteuerung muss dann Schwankungen im Stromnetz blitzschnell ausgleichen, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Dabei helfen ihr auch innovative neue Lösungen.
Die Netzsteuerungstechnik ermöglicht Netzbetreibern – ob Übertragungsnetzbetreiber, Regionalversorger oder Stadtwerke – den sicheren Betrieb ihrer Stromnetze und unterstützt die Mitarbeiter durch entsprechende Anzeigen, in bestimmten Fällen die richtige Entscheidung zu treffen. Außerdem übernimmt die Technik zunehmend Routinearbeiten und wird dabei vom Menschen überwacht.
Damit die teilautomatisierte Netzsteuerung funktioniert, fließen in den Netzleitstellen viele unterschiedliche Datenströme zusammen. Im Verarbeiten dieser Daten sind die Netzbetreiber erprobt, seit vielen Jahren gibt es bereits die Fernwirktechnik, mit der Anlagen wie Transformatoren oder auch Netzabschnitte aus der Ferne gesteuert werden können. Mit fortschreitender Digitalisierung auf der einen Seite und den Herausforderungen der Energiewende auf der anderen Seite steigen die Ansprüche an die Netzsteuerung kontinuierlich. Das Smart Grid – ein intelligentes Netz – funktioniert nur dann optimal, wenn der Datenaustausch zwischen Erzeugern und Kunden sowie die daraus abgeleiteten Maßnahmen stimmig sind. Gleich auf mehreren Ebenen wird in Deutschland aktuell am Smart Grid gebaut. Für die Digitalisierung der Energiewende erhalten zum Beispiel alle Verbraucher einen digitalen Stromzähler.
Datentransfer in Lichtgeschwindigkeit
Für die intelligente Netzsteuerung müssen große Mengen an Daten übermittelt und analysiert werden. Dabei gilt: Je schneller das erfolgt, desto effektiver und effizienter kann die Netzsteuerung sein. Deshalb sind schnelle Datenleitungen für eine hohe Versorgungssicherheit in Zeiten der Energiewende maßgeblich. Für die Übertragung der Daten an die Netzleitstelle heißt die Lösung Glasfaserkabel.
Ein Glasfaserkabel besteht aus dünnen Glasfasern, die Informationen in Form von Lichtsignalen übertragen. Damit können mehr Informationen pro Zeiteinheit empfangen und gesendet werden als über Kupferfernmeldekabel. Sie waren bisher bei der Fernwirktechnik der übliche Übertragungsweg. Dort geschieht die Datenübermittlung als elektrischer Impuls.
Immer mehr Netzbetreiber investieren deshalb in den Breitbandausbau. Das heißt, sie verlegen zusätzlich zu ihren Strom-, Gas- oder Wasserleitungen auch Leerrohre in die Erde, in die sie dann später Glasfaserleitungen "einblasen", so nennt der Fachmann den Vorgang, wenn Glasfaserleitungen nachträglich eingebaut werden. Damit das Glasfasernetz funktioniert, braucht es neben Verteilnetzen und Übergabestationen auch eine starke Hauptleitung. Der Fachmann spricht hier von Backbone, also dem Rückgrat der Telekommunikation. Auch die Bundesregierung unterstützt den Breitbandausbau. Ihr Ziel: Bis 2025 soll der Ausbau einer flächendeckenden gigabitfähigen Infrastruktur abgeschlossen sein und alle Deutschen mit einer Übertragungsrate von mindestens 50 Megabit pro Sekunde das Internet nutzen können. Vor allem in ländlichen Gebieten wird der Breitbandausbau durch Energieunternehmen und ihre Telekommunikationstochtergesellschaften forciert; in Städten ist er bereits weiter fortgeschritten. Dort sind große Telekommunikationskonzerne aktiv, für sie ist das Land finanziell wenig attraktiv wegen der geringeren Anschlussdichte. Durch die Notwendigkeit der schnellen Kommunikation zwischen allen Elementen des Smart Grid investieren Netzbetreiber genau in diesen Gebieten in Breitband-Infrastruktur und bieten diese gleichzeitig Kommunen oder Endkunden zur Nutzung an. In ländlichen Gebieten Baden-Württembergs baut die Telekommunikationstochter der EnBW, die NetCom BW, das Breitbandnetz Stück für Stück aus.
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