Die Zukunft der Energieinfrastruktur
Unser Energiesystem befindet sich im Wandel: Der Auslöser für diese Entwicklung ist der stark steigende Anteil erneuerbarer Energien, wie zum Beispiel Solar- und Windenergie.
Smart Grids sind intelligente Stromnetze, die alle Akteure des Energiesystems, sowohl dezentrale Erzeuger wie Photovoltaikanlagen, Windräder, Haushalte und Speicher als auch Verteilernetze, über ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbinden.
Sie ermöglichen ein abgestimmtes Management mittels zeitnaher und bidirektionaler Kommunikation zwischen:
- Netzkomponenten,
- Erzeugern,
- Speichern und,
- Verbrauchern,
um einen energie- und kosteneffizienten Systembetrieb für zukünftige Anforderungen zu unterstützen.
Strom immer und überall verfügbar, von früh bis spät, diesen Anspruch hegen wir, ohne uns groß Gedanken zu machen, was alles dahintersteckt – wir konsumieren einfach elektrische Energie. Ein Blick in die nahe Energiezukunft zeigt, dass der Stromkonsument bald eine aktivere Rolle einnehmen wird – er wird gleichzeitig produzieren und konsumieren und so zum Prosumer.
Die Verbindung der IKT mit der Energieinfrastruktur stellt die Forscher vor große Herausforderungen. Denn die Spannung im Stromnetz muss immer konstant gehalten werden, egal wie viel Strom gerade produziert oder verbraucht wird. Einzeltechnologien für Smart Grids existieren bereits beim Management von Stromübertragungsnetzen und bei der ferngelenkten Steuerung von großen Kraftwerken. Es gilt nun, diese Konzepte ins Stromverteilernetz einzubringen, um neue Elemente zu ergänzen und diese einzeln systematisch zu kombinieren. Dabei existieren große technische, organisatorische, wirtschaftliche und nicht zuletzt rechtliche Herausforderungen.
Die Smart-Grids-Community in Österreich begann frühzeitig branchenübergreifend (F&E-Einrichtungen, E-Wirtschaft und Industrie) an Smart Grids-Lösungen zu forschen und erste Erkenntnisse in Modellregionen zu testen.
Österreichische Modellregionen forschen und testen
Die großen österreichischen Projekte werden zu den so genannten Smart-Grids-Pionier- und Modellregionen zusammengefasst. Das sind international anerkannte Demonstrationsprojekte und ein großer Erfolg der bisherigen Aktivitäten. Die Modellregion Salzburg wurde 2013 sogar in der European-Electricity-Grid-Initiative mit dem Core-Label ausgezeichnet, wodurch sie als europäisches Vorzeigeprojekt anerkannt wurde. Die österreichischen Forschungsschwerpunkte zeigen eine für jede Region eigene Charakteristik und befassen sich zum Beispiel mit der intelligenten Netzintegration von Kunden, Gebäuden, kleinen PV-Anlagen, Elektroautos und der Integration von Kleinwasserkraftwerken. Die unterschiedlichen Themen zeigen das breite Spektrum von Smart-Grids-Technologien auf.
In der „Vorzeigeregion Energie“ werden mit innovativen Energietechnologien aus Österreich Musterlösungen für intelligente, sichere und leistbare Energie- und Verkehrssysteme der Zukunft entwickelt und demonstriert. Im Mittelpunkt steht ein effizientes Zusammenspiel von Erzeugung, Verbrauch, Systemmanagement und Speicherung in einem für alle Marktteilnehmer optimierten Gesamtsystem mit zeitweiser regionaler Versorgung durch bis zu 100 % erneuerbare Energien. Durch die FTI-Initiative „Vorzeigeregion Energie“ werden der Leitmarkt Österreich präsentiert und neue Exportchancen für österreichische Unternehmen ermöglicht. Eine Vielzahl an Kooperationen von Unternehmen mit Forschungseinrichtungen sorgt für die Entwicklung innovativer Gesamtlösungen und liefert Möglichkeiten zur Reduktion von Emissionen und für leistbare klimafreundliche Energie. Durch die konsequente Weiterentwicklung können neue Technologien, Produkte oder Verfahren entwickelt oder bestehende entscheidend verbessert werden. Dabei wurde ein großer Wert auf die Testung unter realen Bedingungen sowie auf die Einbindung und aktive Teilnahme der Nutzerinnen und Nutzer gelegt.
Technologieroadmap Smart Grids Austria
Smart Grids sollen bis 2020 in Österreich Realität werden: Die Technologieroadmap Smart Grids Austria zeigt den Weg. Die notwendigen Meilensteine für die Umsetzung in Österreich betreffen die weitere Technologieentwicklung, regulatorische und legistische Maßnahmen, großflächige Smart-Grids-Projekte und die Implementierungsphase. Die österreichische Industrie, Energiewirtschaft und Forschung erwartet sich von der Umsetzung dieser nationalen Technologieroadmap durchgängige Smart-Grid-Lösungen sowie große Chancen auf internationale Technologieführerschaft und eine Stärkung des Wirtschaftsstandorts Österreich.
Projekt „IES – Integrating the Energy System“
Interoperabilität ist ein wesentlicher Baustein der Transformation des Energiesystems. Das Projekt Integrating the Energy System (IES) entwickelt eine modulare Prozesskette zur Sicherstellung der Interoperabilität von elektronischem Datenaustausch in zukünftigen intelligenten Energiesystemen (Smart Energy Systems).
Der IES-Ansatz
IES adaptiert und implementiert eine herstellerneutrale und kooperative Methodik zur Sicherstellung der Interoperabilität von IKT-Systemen im Energiesystem (Abb.1). Als Grundlage dient eine etablierte Methodik aus dem Gesundheitssektor, wo Interoperabilität verschiedener Systeme seit langem erfolgreich umgesetzt wird. In der globalen Organisation Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) arbeiten Hersteller und Anwender in einem partizipativen Prozess zusammen, um die Interoperabilität relevanter IKT-Systeme zu sichern. Im Rahmen des IES-Projekts findet ein sektorenübergreifender Wissensaustausch statt, um von diesem Know-How im Gesundheitssektor zu profitieren.
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