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Kickstarter

Blackout ohne Folgen: Das Netz mit dezentralen Anlagen starten

Projektstatus
Begonnen
Wind und Photovolaikanlagen wie diese im Bild müssen in Zukunft nach einem Zusammenbruch das Netz wieder aufbauen können. Bild: soonthorn - fotolia.com

In den kommenden Jahren werden immer mehr konventionelle Kraftwerke durch volatile, dezentrale Anlagen wie Photovoltaik und Windenergieanlagen ersetzt. Die neuen Kraftwerke stellen dann aber keine aktive Reserve zum Wiederanfahren der Stromnetze dar. Nach einem Blackout funktionieren die bisherigen Anfahr-Pläne nicht mehr. Zudem erhöht der Ausbau der erneuerbaren Energien die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Störungen im Allgemeinen und Großstörungen im Besonderen.

Für den Fall des Auftretens einer Großstörung bis hin zum vollständigen „Black-Out“ des Verbundnetzes müssen Stromnetzbetreiber und Betreiber von Erzeugungseinheiten die Wiederherstellung der Stromversorgung in den von ihnen betriebenen Netzen koordinieren. Wie das genau abläuft ist im TransmissionCode 2007  geregelt. Beim Netzwiederaufbau geht es darum, ausgehend von Erzeugungsanlagen, die in Wirk- und Blindleistungregelfähig sind, das spannungslose Übertragungs- und Verteilungsnetz schrittweise wieder unter Spannung zu setzen. Erst dann werden die Verbraucher, also die elektrischen Lasten, wieder aufgeschaltet. Der Netzwiederaufbau  ist einer der fünf Systemdienstleistungen, die Netzbetreiber bereitstellen. Daher müssen die Akteure entsprechende Konzepte für präventive und operative Maßnahmen erarbeitet.

Mit Batterien und dezentralen Anlagen das Netz neu starten

Im Projekt Kickstarter untersuchen die Projektpartner neue Ansätze für den Versorgungswiederaufbau. Dazu untersuchen sie, wie ein Netzwiederaufbau mit Hilfe eines stationären schwarzstartfähigen Großbatteriespeichers beziehungsweise eines Batteriekraftwerks (BKW) zusammen mit einer nicht schwarzstartfähigen Gas-und-Dampf-Anlage und Erneuerbare-Energien-Anlagen möglich ist. Sie untersuchen sowohl innovative Schwarzstart- als auch Netzwiederaufbauszenarien.

Die WEMAG verfügt über ein Netzgebiet ohne konventionelle Kraftwerke. Bereits im Jahr 2014 haben die EE-Anlagen mehr Strom erzeugt als die Verbraucher im Netz benötigten. Bilanziell übertrifft die WEMAG also jetzt schon  das Ziel der Bundesregierung, im Jahr 2050 80 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien bereitzustellen. Die WEMAG wird ein Schwarzstart- und Netzwiederaufbaukonzept im Zusammenspiel zwischen BKW und Netz ausarbeiten. Dazu müssen die Ingenieure die Batterien anpassen und die Schwarzstartfähigkeit und den Netzwiederaufbau in der Praxis zu erproben.

Versorgungswiederaufbau

Beim Versorgungswiederaufbau arbeiten Kraftwerksbetreiber und Netzdienstleister nach einem Blackout zusammen, um die Stromversorgung wieder sicherzustellen. Bricht das Netz in einem Gebiet zusammen, so wird es vom Netz getrennt. Die Kraftwerke bilden anschließend ein Netz, an das stetig weitere Verbraucher angeschlossen werden. Erst wenn das Netz wieder stabil läuft und mit dem Verbund synchronisiert ist, wird es zugeschaltet. Gegensätzlich zum klassischen Aufbau von oben kann in zukünftigen Energienetzen auch ein Aufbau von unten – also von der Nieder- und Mittelspannungs- zur Hoch- und Höchstspannungsebene – erfolgen.

Im angrenzenden Netzgebiet Schwerin besitzt die Energieversorgung Schwerin zwei GuD-Kraftwerke mit vorgelagerten Biogas-Blockheizkraftwerken (BHKW), die begrenzt schwarzstartfähig sind. Daher werden sie bisher nicht in ein Netzwiederaufbaukonzept einbezogen. Das wollen die Projektpartner ändern und die Anlagen soweit verändern, dass sie für den Schwarzstart geeignet sind. Die Änderungen sollen dann auch praktisch getestet werden.

Schema der Projektstrukturvon Kickstarter. Grafik: Younicos

Die Firma Younicos hat gemeinsam mit der WEMAG den Bau eines 5 MW Batteriespeichers in Schwerin durchgeführt und verfügt über ein Technologiezentrum mit Batteriespeichern im Megawatt-Bereich. In enger Zusammenarbeit mit der WEMAG wird Younicos das Schwarzstart- und Netzwiederaufbaukonzept ausarbeiten, das notwendige BKW modellieren und ertüchtigen, sowie praktisch erproben.

Die Universität Rostock hat für die Regelzone der 50Hertz Transmission die Netzwiederaufbaukonzeption erarbeitet und verfügt über Erfahrungen in diesem Bereich. Des Weiteren liegen hervorragende Kenntnisse über die Stromnetzverhältnisse aus unterschiedlichen Netzstudien vor. Innerhalb des Projekts wird die Universität Rostock ein Netzmodell mit dynamischen Kraftwerksmodellen erstellen, Netzaufbauszenarien ermitteln und ein Netzwiederaufbaukonzept erstellen. Auch die Vorbereitung und Auswertung der Erprobung wird von der Universität übernehmen.

Projektlaufzeit

12/2015 – 11/2018

Kontakt

Dr. Carsten Reincke-Collon
Verbundkoordinator
Younicos AG
Am Studio 16
12489 Berlin
+49(0)30-81879-9049

Links

Eine Batterie für alle Fälle: WEMAG-Speicher zeigt Schwarzstartfähigkeit

Transmissioncode 2007:
Netz- und Systemregeln der deutschen Übertragungs-
netzbetreiber

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.

Basisinformationen

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