Modellregionen Smart Grids in Österreich

Für die Zukunft der Energieinfrastruktur wird in Österreich erfolgreich geforscht und getestet

Smart Grids Modellregionen

Smart Grids stellen die komplexe Verbindung der Energieinfrastruktur mit den Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) dar, die eine durchgängige Kommunikationsfähigkeit vom Kraftwerk bis hin zu den Verbrauchern und von den Konsumenten zurück ins Stromnetz ermöglichen. Dies ist notwendig, um den in Zukunft massiv steigenden Anteil an dezentraler Stromerzeugung in den aktuellen Verteilernetzbetrieb optimal zu integrieren, um so zusätzliche elektrische Energie zur Deckung des Verbrauchs bereitzustellen.

Klingt einfach – ist es aber nicht: 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. 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.

Vier österreichische Modellregionen

Die großen österreichischen Projekte werden zu den so genannten Smart-Grids-Pionier- und Modellregionen in Salzburg, Oberösterreich, Vorarlberg, Steiermark und Wien 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 „Smart Grids Modellregion Salzburg“ besteht das Motto „Das Ganze ist mehr als die Summe der einzelnen Teile“ und zeigt durch umfangreiche Forschungs- und Demonstrationsaktivitäten, wie intelligente Energienetze in der Zukunft aussehen können.
In der Wohnanlage ROSA ZUKUNFT im Stadtteil Taxham befindet sich eine Smart-Grid-optimierte Wohnanlage. Im Gebäude werden umweltfreundliche Erzeuger wie Photovoltaik und Blockheizkraftwerk mit Speichern und steuerbaren Verbrauchern wie einer Wärmepumpe und Ladestationen für Elektroautos durch ein intelligentes  Energiemanagementsystem gekoppelt.

In der „Smart Grids Modellgemeinde Köstendorf” im Salzburger Flachgau wird die Energiezukunft erprobt. In einem Ortsteil wird jeder zweite Haushalt mit einer Photovoltaikanlage und mit Elektroautos ausgestattet. Die Smart-Grid-Komponenten wie zum Beispiel regelbare Ladestationen, Wechselrichter und ein Ortsnetztransformator sollen helfen, Angebot und Nachfrage so auszubalancieren, dass ein reibungsloser Betrieb sichergestellt ist. Hier können die Bewohner den Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage verbrauchen oder ins Stromnetz einspeisen. Sie können somit Energie konsumieren als auch produzieren – der Prosumer ist hier Teil der Energieversorgung.

Mehr Informationen: www.smartgridssalzburg.at

In Oberösterreich befindet sich eines der großen Demonstrationsprojekte in der Pionierregion Eberstalzell. Neben dem SolarCampus, dem größten Photovoltaik-Forschungskraftwerk Osterreichs, startete im Herbst 2011 die Konzeption und Planung des  Smart-Grid-Demonstrationsnetzes mit rund 70 Photovoltaikanlagen in der 2.300 Einwohner großen Gemeinde Eberstalzell. Im Forschungsbetrieb wird hier bis Ende 2015, der zunehmende Einsatz von erneuerbaren Energien aus Photovoltaikanlagen im aktiven Niederspannungsnetz getestet.

Dabei wird in zwei Ortsnetzen, einem Siedlungsgebiet mit Gewerbe im Ortskern und einem landwirtschaftlichen Gebiet, die Netzintegration vieler PV-Anlagen auf den Hausdächern erprobt. Die Herausforderung dieses Pilotprojekts liegt darin, dass sowohl das Smart Grid als auch der Smart Meter automatisiert ihre Management- und Kommunikationsfunktion im Netzbetrieb übernehmen sollen. Der Smart Meter übernimmt hier eine wesentliche Rolle, indem er Last- und Spannungszustande erfasst und diese an eine Steuerung in der Transformatorstation übertragt. Somit kann ein aktiver Verteilernetzbetrieb entstehen, der Steuerbefehle und -parameter an sämtliche Komponenten – wie etwa Wechselrichter – übertragen kann.

Mehr Informationen: www.energieag.at

In Vorarlberg steht die praktische Umsetzung eines ersten Smart Grid zur wirtschaftlichen Integration von dezentralen Erzeugungsanlagen in ein 30 kV-Mittelspannungsnetz im Großen Walsertal im Fokus. Hier wurden  zeitgleich mit der Demoregion Lungau in Salzburg  Spannungsregelungsstrategien in ländlichen 30 kV-Verteilnetzen  weiterentwickelt und verbessert, um möglichst viele dezentrale  Energieerzeuger wie beispielsweise Kleinwasserkraftwerke und  Photovoltaikanlagen unter Beibehaltung der Versorgungsqualität  anzuschließen. Smart Grids Technologien ermöglichen es, so mehr dezentrale Erzeuger in das  Stromnetz zu integrieren, ohne dass die hohen Kosten des konventionellen  Netzausbaus mit Kabelverstärkung gleich zum Tragen kommen („Bites statt  Bagger“).

Mehr Informationen: http://www.vorarlbergnetz.at/inhalt/at/672.htm

Die Seestadt Aspern ist nicht nur ein städtisches Bauprojekt, das ihresgleichen sucht, sondern auch eine einmalige Möglichkeit, um neue Technologien und innovative Ansätze im Bereich der Energieversorgung zu erproben. Hier wird unter den Aspekten Smart User, Building, Grid und ICT geforscht. Für Smart Building wurden drei Gebäude der Seestadt Aspern, die möglichst unterschiedliche Anforderungen an das Stromnetz stellen ausgewählt: ein Wohnbau des Bauträgers EBG mit 213 Mietwohnungen, ein Studentenheim und ein Schulcampus mit Kindergarten und Volksschule, die anwendungsspezifische Unterschiede in der Verwertung und Effizienz von Energie aufweisen. Unter dem Titel „Intelligentes Management von Energieverteilnetzen (Integration von dezentralen Energieerzeugern)“ liegt der Fokus auf die Erforschung urbaner Niederspannungsnetze. In diesem Teil wird ein Systemkonzept für die Automatisierung der Niederspannungs-Verteilnetzebene erarbeitet und die dafür noch notwendige Infrastruktur entwickelt.

Mehr Informationen www.ascr.at

Smart Grids Forschung in Österreich

  • Integration erneuerbarer Energien
  • Intelligente Niederspannungsnetze
  • Smart Distribution Grids: Systembetrieb und Management