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Herausforderung

Die SWK Stadtwerke Krefeld AG ist ein öffentlicher Multiservice-Dienstleister in Nordrhein-Westfalen (Deutschland). Das Unternehmen liefert Strom für die 8000 Einwohner der Gemeinde Wachtendonk, in der etwa 80 Prozent der Elektrizität aus dezentralen Energiequellen stammen – in erster Linie aus Photovoltaikanlagen.

 

Die Integration erneuerbarer Energien entspricht zwar den Vorgaben der sogenannten „Energiewende“, die Verteilnetze sind aber in der Regel nicht für größere Einspeisungen aus volatilen Energiequellen ausgelegt. Diese können sehr starke Spannungsschwankungen hervorrufen und dadurch Instabilitäten, Engpässe und Überlasten verursachen.

 

Um das Verteilnetz trotz des hohen Anteils erneuerbarer Energien stabil zu halten und eine zuverlässige Energieversorgung für Wachtendonk zu gewährleisten, wurde nach einer Möglichkeit für eine kosteneffiziente Modernisierung des Netzes gesucht.

Mit intelligenten Lösungen die Energiewende gestalten

Wachtendonk ist eine sehr kleine Gemeinde mit einer großen Anzahl von Einspeisern – hauptsächlich Fotovoltaik-Anlagen. Diese Einspeiser sorgen leider dafür, dass es zu sehr starken Spannungsschwankungen kommt.

Carsten Liedtke, Sprecher des Vorstands, SWK Stadtwerke Krefeld AG

Lösung

Siemens und die SWK Stadtwerke Krefeld AG werden im Rahmen eines Forschungsprojektes das bestehende Stromversorgungsnetz in Wachtendonk zu einem intelligenten Netz (Smart Grid) umgestalten.

Smart Grid on the Lower Rhine
Siemens Smart Grid installiert zahlreichen Verteilerkästen und intelligente Zähler

Im Rahmen des Projekts installiert Siemens Smart Grid in etwa einhundert Haushalten und zahlreichen Verteilerkästen intelligente Zähler, deren Aufgabe die Erfassung der statusbezogenen Daten ist, die für den Betrieb eines Smart Grid erforderlich sind. Die intelligenten Zähler bieten eine spezielle Zusatzfunktion: die „Power-Snapshot-Analyse“, die Momentaufnahmen der wichtigsten Parameter erstellt und die Geräte als „Augen“ zur Überwachung der Netzaktivität nutzt.

 

Auch fünf neue intelligente Sekundär-Umspannstationen sollen dazu beitragen, eine bessere Netzstabilität zu gewährleisten. Ihre Aufgabe ist unter anderem der Ausgleich von Spannungseinbrüchen, die entstehen können, wenn sich über den Solarmodulen in Wachtendonk Wolken bilden. Die Umspannstationen sind mit kommunikationsfähigen Mittelspannungsschaltanlagen, einstellbaren lokalen Transformatoren sowie mit Einrichtungen zur Fernsteuerung und Automatisierung des Verteilungsnetzes ausgerüstet. 

 

Der Zeitpunkt für den Umbau des Verteilnetzes zum „Smart Grid“ könnte dabei kaum günstiger sein. Denn bislang besteht die Infrastruktur, für die die Stadtwerke Krefeld Mitte 2010 die Konzession gewonnen haben, noch aus mittlerweile ins Alter gekommenen Freiluftnetzen. „Der Betreiber musste also ohnehin investieren. Daher bedeutet die Installation intelligenter Ortsnetzstationen auch nicht so hohe zusätzliche Kosten“, erklärt Karlheinz Kronen, Chef der Geschäftseinheit Energy Automation bei Siemens Smart Grid.

Kundennutzen

Einer der Vorteile dieses Projekts wird der Gewinn detaillierter Informationen über das Verhalten eines intelligenten Verteilungsnetzes sein. Darüber hinaus werden neue technische Komponenten im alltäglichen Einsatz getestet, um so nützliche Erkenntnisse für die weitere Entwicklung des Smart Grid zu gewinnen. 

 

Das Gesamtkonzept dieses Pilotprojektes kann dann wiederum als Beispiel für andere öffentliche Versorgungsunternehmen dienen. 

 

Die SWK Stadtwerke Krefeld AG muss mithilfe dieser Lösung nicht in einen kostenintensiven Netzausbau investieren und kann dennoch die Netzkapazität um ca. 35 Prozent erweitern. 

 

Damit wird selbst bei der hohen Einspeisung aus regenerativen Energiequellen ein stabiles Netz und eine zuverlässige Stromversorgung gewährleistet werden können. 

 

Außerdem können auf Basis einer genauen Netzanalyse sowohl Einsparpotenziale einfach identifiziert als auch künftige Netzerweiterungen geplant werden.