Intelligenz für das Stromnetz

Unser Stromnetz hat sich in den letzten Jahren kaum verändert, die Anforderungen aber stark. Smart Grids sind eine Kombination von Strom- und Kommunikationsnetz mit aktiver Beteiligung der Konsumentinnen und Konsumenten.

Mit der Einbindung von alternativen Stromerzeugern können Haushalte, Industrie oder Kommunen aktiver und vom globalen Stromnetz unabhängiger agieren. Solche Systeme, die sich selbst mit Energie versorgen, bezeichnet man als Smart Microgrids. „Mit einem Netzwerk von intelligenten Microgrids entstehen neue Herausforderungen“, so die ForscherInnen einer durch die Lakeside Labs geförderten Smart-Grid-Forschungsgruppe an der Technischen Fakultät. Theoretisch kann jeder Haushalt Energie kaufen und verkaufen. Das klingt vorteilhaft, benötigt aber eine intelligente Steuerung, um die Erzeugung, einen eventuellen Überschuss und die Last im System permanent auszugleichen. Es braucht also „intelligente Agenten“. Sie können hier automatisch Nutzungsmuster für Geräte wie Klimaanlagen, Geschirrspülmaschinen und Waschmaschinen vorschlagen, um Energieverbrauch und Preis zu optimieren. Eine Geschirrspülmaschine kann sich beispielsweise automatisch dann einschalten, wenn Strom günstig und in Überschuss vorhanden ist, und auf den Betrieb während der Stoßzeiten am Tagesrand verzichten.

„Die Umstellung unseres Stromnetzes kann nur erreicht werden, wenn ein entsprechendes Know-how aufgebaut wird und eine große Anzahl von gut ausgebildeten Ingenieurinnen und Ingenieuren zur Verfügung steht. Um dies zu erreichen, schaffen wir mit unserem Smart-Microgrid-Labor ein experimentelles Umfeld, wo motivierte Studierende lernen und praktische Erfahrungen sammeln können“, so Wilfried Elmenreich. In der Forschungsgruppe fokussieren sich die Anstrengungen auf die Integration vorhandener Einzellösungen in ein intelligentes Microgrid. Da ein System mit so vielen Akteuren schwer zentral zu verwalten ist, werden selbstorganisierende Algorithmen und Mechanismen eingesetzt.