Neue digitale Plattform des Projektes DIGITECHNETZ macht Niederspan­nungsnetze fit für die Energiewende

Elektrische Niederspannungsnetze werden im Zuge der Energiewende durch den
zunehmenden Einsatz von Photovoltaikanlagen, Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen
stärker beansprucht. Um sie künftig weiterhin sicher betreiben zu können und vor
Überlastung zu schützen, hat das Forschungsprojekt „DIGITECHNETZ -
Digitalisierungstechnologien für die Betriebsführung von Niederspannungsnetzen“
innovative Technologien für ein aktives und automatisiertes Netzmanagement
entwickelt, in Labor- und Realumgebungen erprobt und damit wichtige Erkenntnisse für
die Netzsteuerung der Zukunft erarbeitet.

Koordiniert wurde das Projekt von der Professur für Elektroenergieversorgung der TU
Dresden in Zusammenarbeit mit der Professur für BWL, insb. Energiewirtschaft. Die
SachsenNetze GmbH, die Robotron Datenbanken-Software GmbH, die F&S
Prozessautomation GmbH, die DigSILENT GmbH sowie die emsys grid services GmbH
waren als Praxispartner beteiligt und haben ihre Anforderungen und Kenntnisse in das
Projekt einfließen lassen.

In den vergangenen dreieinhalb Jahren entstand eine modulare digitale
Diensteplattform, die den Betrieb von Niederspannungsnetzen umfassend unterstützt.
Sie ermittelt die Auslastung der Niederspannungsnetze, sodass in Zeiten hoher
Einspeisung oder Last das Netz vor Überlastung geschützt und gesteuert werden kann.
Im Zentrum der Plattform steht ein digitaler Zwilling des Niederspannungsnetzes,
gespeist von Messdaten aus intelligenten Messsystemen und einer Ortsnetzstation.
Robotron entwickelte hierfür eine leistungsfähige Datenbanklösung. Neue Algorithmen
der TU Dresden und DigSILENT ermöglichen die präzise Identifikation des Netzzustands,
während ein performantes Prognoseverfahren von emsys grid services künftige
Belastungen speziell für Niederspannungsnetze vorhersagt. Bei drohenden Engpässen
greift ein von der TU Dresden entwickeltes automatisiertes, diskriminierungsfreies
Engpassmanagement ein.

Neben der Automatisierung kann der Netzbetreiber auch operativ von der entwickelten
Diensteplattform profitieren: Eine neue grafische Benutzeroberfläche, entwickelt vom
Projektpartner F&S, hilft dabei, Störungen schneller zu lokalisieren. Zudem erleichtert es
die Plattform, die tatsächliche Netzauslastung zu überblicken – dies ermöglicht es, den
notwendigen Netzausbau kosteneffizient zu gestalten. DigSILENT entwickelte hierfür ein
Verfahren, das die neuen Informationen in bestehende Planungsprozesse integriert.
Die Funktionen der Diensteplattform wurden in Simulationen, Laborumgebungen und
realen Netzbereichen erfolgreich erprobt. Damit legt das Projekt DIGITECHNETZ einen
wichtigen Grundstein für einen zukunftssicheren Niederspannungs-Netzbetrieb und
zeigt, wie die Steuerung dieser Netzebene in Zukunft aussehen kann.

Ein besonderer Erfolg von DIGITECHNETZ ist die Umsetzung der Plattform unter den
hohen IT-Sicherheitsanforderungen der KRITIS-Umgebung von Netzbetreibern. Im
Rahmen des Projektes wurden drei Ortsnetzstationen der SachsenNetze mit moderner
Messtechnik ausgestattet und in die Diensteplattform integriert – inzwischen wird diese
Technologie standardmäßig bei neuen Ortsnetzstationen eingesetzt.

„DIGITECHNETZ hat gezeigt, wie mit digitalen Lösungen den Herausforderungen der
Energiewende insbesondere in Niederspannungsnetzen begegnet werden kann. Nun
gilt es, die gewonnenen Erkenntnisse und entwickelten Werkzeuge im Netzbetrieb
großflächiger einzuführen“, sagt Projektkoordinator Prof. Peter Schegner.
Das Projekt hat ein Gesamtvolumen von 4,7 Mio. Euro und wurde mit 2,5 Mio. Euro vom
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des
Deutschen Bundestages gefördert.