Netzausbau: Einfach mal in die Zukunft schauen

Der zunehmende Ausbau erneuerbarer Energien und die Elektrifizierung von Mobilität und Wärme sind für bestehende Niederspannungsnetze eine Herausforderung. Neue Verbraucher wie Elektroautos oder Wärmepumpen sorgen zu bestimmten Zeiten für lokale Lastspitzen. Photovoltaik-Anlagen speisen phasenweise überproportional ein. Das bringt die Verteilnetze an ihre Grenzen und erfordert einen gezielten Umbau sowie eine Flexibilisierung bestehender Kapazitäten. 

„Bislang haben viele Niederspannungsnetze noch Reserven für die Integration von Lasten- und Erzeugungsanlagen. Diese sind allerdings je nach Netz früher oder später ausgeschöpft“, sagt Axel Stiefermann vom Thüga-Team Netzstrategie. Diesen Zeitpunkt genau kalkulieren und lokalisieren zu können, ist für einen bedarfsgerechten und kosteneffizienten Ausbau entscheidend. Verzögerungen könnten zu Überlastung und Engpässen führen. Bereits fertig installierte Erzeugungsanlagen oder Verbraucher dürften dann erst mit Verspätung ans Netz gehen.

Hochqualifizierte Datenbasis

Ohne Blick in die Glaskugel, dafür mit hochqualifizierten Daten ermöglicht eine innovative Prognoseplattform, die künftige Entwicklung bis auf Hausanschlussebene präzise vorherzusehen. Die digitale Lösung von Thüga, energynautics und enwarp reichert Informationen aus dem Geoinformationssystem (GIS) mit Angaben zum Gebäudebestand, Wärmebedarf, Standardlastprofilen und sozioökonomischen Informationen wie der Anzahl der Personen im Haushalt, Einkommen oder Alter an. Auf dieser Basis errechnet das System Zukunftsszenarien zur Verteilung von Lasten und Einspeisung in einem definierten Gebiet.

“Eine wichtige Größe für die Vorhersage ist beispielsweise das Solarpotenzial der jeweiligen Liegenschaften. Auf Basis der vorhandenen Dachflächen, deren Neigung und ihrer Nord-Süd-Ausrichtung berechnen wir, welche PV-Leistung zu erwarten ist“, erläutert Leonard Hülsmann, Senior Ingenieur für Erneuerbare Energien bei Energynautics. Darüber hinaus haben auch die Ergebnisse der Kommunalen Wärmeplanung erheblichen Einfluss auf die Analyse. „Wer lokal ein Wasserstoffnetz plant oder sich mit dem Ausbau von Nah- oder Fernwärmenetzen beschäftigt, wird in den betreffenden Hausanschlüssen deutlich weniger Bedarf an Wärmepumpen haben als bei solchen, die komplett auf Strom setzen“, betont Axel Stiefermann.

Lokale Flexibilität

Damit sich diese lokale Flexibilität gewährleisten lässt, können Netzbetreiber die umfangreiche Datenbasis des Portals jederzeit ergänzen und so auf Änderungen bei rechtlichen oder technischen Parametern reagieren. “Alle Daten lassen sich in den üblichen Dateiformaten wie etwa CSV hochladen und im System selbst in Tabellen- oder Grafikdarstellung bearbeiten oder ergänzen“, beschreibt Malte Fichtner, CTO bei enwarp, die Arbeit mit dem Prognosetool. Die Daten selbst liegen in ISO-zertifizierten Datenzentren in Deutschland. “Wir entsprechen damit vollumfänglich den Vorgaben der Datenschutz-Grundverordnung“, betont Malte Fichtner.

Da die webbasierte Lösung alle wesentlichen Last- und Einspeisungstreiber berücksichtigt, lassen sich die Ergebnisse direkt in bestehende Netzplanungsprozesse integrieren – insbesondere bei einer strategischen Zielnetzplanung. „Gerade in den Niederspannungsnetzen ist die enorme Anzahl an Daten und Einflussfaktoren eine Herausforderung. Genau dort setzt dieses Projekt an. Wir sind optimistisch, dass wir mit den hier gewonnenen Erkenntnissen die Infrastruktur bedarfsgerechter planen und die Kundenwünsche besser vorhersehen können“, sagt Thomas Kern, Leiter Netzentwicklung, EWR Netz GmbH. Das Unternehmen hat gemeinsam mit weiteren Verteilnetzbetreibern die zugrundeliegende Methodik in einer Pilotphase getestet und eine erfolgreiche Weiterentwicklung des Systems ermöglicht.

Damit der für die Energiewende dringend benötigte Ausbau der Niederspannungsnetze sich effizient planen und zügig umsetzen lässt, steht das Portal ab sofort allen interessierten Verteilnetzbetreibern bundesweit zur Verfügung.