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Freitag, 15. Dezember 2017

Energiewende

Planer für die Netze von morgen

Von Peter Ilg | 19. Juni 2015 | Ausgabe 25

Elektronische Wächter im Netz, die die Spannung regeln; überschüssiger Strom, der in synthetisches Erdgas umgewandelt wird: Netzplaner erzeugen intelligenten Strom. Mit Softwaretools simulieren sie Lastszenarien und steuern die Spannung im Netz durch Intelligenz statt Kupfer. Einer dieser Planer ist Frank Hühnergarth.

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Foto: Archiv

Netzplaner Frank Hühnergarth: „Die Energiewende findet in den Niederspannungsnetzen und damit in unseren Vorgärten statt.“

Deutschland baut seine Energieversorgung um. Kohle- und Kernkraftwerke werden zunehmend durch Windkraft und Solarenergie ersetzt. Das hat Folgen: Erneuerbare Energien sind instabil, weil der Wind mal mehr bläst, die Sonne mal weniger scheint. Auch ändert sich die Entfernung von den Kraftwerken zu den Verbrauchern, sie kann länger oder kürzer werden. Windräder sind im Norden wirtschaftlich und Photovoltaikanlagen im Süden.

Das Berufsprofil des Netzplaners

Demnächst kann es zu Versorgungsengpässen kommen, weil erneuerbare Energien keine gesicherte Leistung liefern. Außerdem kann Strom in Europa frei gehandelt werden. Das zusammen erfordert in der Elektrizitätsversorgung einen grundlegenden Strukturwandel: Es werden Anlagen benötigt, die sich einschalten, wenn Strom im Überfluss vorhanden ist, und intelligente Energiesysteme.

Foto: Archiv

Matthias Luther, Universität Erlangen-Nürnberg: „Netzplaner müssen systemübergreifend denken.“

„Die Systeme bestehen aus flexiblen Netzen mit Speichern “, sagt Matthias Luther von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Inhaber des Lehrstuhls für Elektrische Energiesysteme. Er bildet im Studiengang Elektrotechnik Netzplaner aus. In diesem Berufsfeld arbeiten zu 80 % Ingenieure, die anderen sind Informatiker oder Physiker. „Netzplaner müssen systemübergreifend denken, brauchen tiefes Wissen in Elektro- und Energie-Technik und ein energiewirtschaftliches Grundverständnis.“

Dazu gehört auch das Wissen darüber, wie überschüssiger Strom aus den erneuerbaren Energien zunächst in Wasserstoff oder in synthetisches Erdgas umgewandelt und dieses Gas im Erdgasnetz gespeichert wird. Ein anderes Thema sind dezentrale Systemdienstleistungen. Scheint die Sonne in Bayern nur schwach, kommt die Reserveleistung an Strom manchmal aus einem anderen europäischen Staat. Hat man jedoch zukünftig mehr Speicher im Netz, kann die Reserve lokal bereitgestellt werden.

„Netzplaner berechnen und entwickeln unsere Stromnetze von morgen“, so Luther. Er schätzt, dass es einige Tausend Netzplaner hierzulande gibt. „Tendenz steigend durch die Energiewende.“ Arbeitgeber sind alle an der Energieversorgung beteiligten Akteure: Energieversorger, Netzbetreiber, Stadtwerke, Behörden wie die Bundesnetzagentur, Hersteller von Systemtechnik und Dienstleister.

Frank Hühnergarth ist Netzplaner bei der SAG, einem Dienstleister rund um die energietechnische Infrastruktur. Der 50-jährige Elektroingenieur arbeitet im Smart Grid Service in Oberhausen, einem Geschäftsbereich der SAG. „Viele Netze haben sich längst von Versorgungs- zu Einsammelnetzen für regenerativen Strom gewandelt – eine Funktion, für die sie nie geplant und gebaut wurden.“ Hühnergarth sorgt mit einem intelligenten Verteilungsnetzmanagementsystem für eine Optimierung der Netze. Laut Verband der Elektrotechnik und Elektronik (VDE) hängen rund 1,5 Mio. Anlagen zur Erzeugung regenerativer Energien an den Stromnetzen Deutschlands. Das muss organisiert sein.

Vom Netzbetreiber, beispielsweise den Stadtwerken, erhält Hühnergarth die Netzdaten, etwa Kabelverlegepläne, Verteilerstruktur, Anschlussleistung und technische Anlagendaten. „Mithilfe von Softwaretools erstelle ich ein Netzabbild und simuliere Lastszenarien mit echten Netzdaten.“ Dass stärkere Kupferkabel verlegt werden müssen, kann ein Ergebnis seiner Arbeit sein. Doch diese Lösung ist die teuerste. Eine Alternative ist, Regler im Netz zu positionieren, die den Stromfluss messen und Einspeisung regelbar machen. „Manchmal reicht es schon, zwei, drei Einspeiser zu automatisieren.“ Die elektronischen Wächter achten darauf, dass die Spannung nicht zu hoch wird. Intelligenz statt Kupfer.

Ziel der Arbeit von Hühnergarth ist es, dass der Netzbetreiber einerseits das Spannungsband einhält, das per Norm vorgeschrieben ist, und andererseits Anlagenüberlastung vermeidet. Wenn dem nicht so ist, gibt es die Alternativen neuer Kabel, leistungsstärkerer Transformatoren oder intelligenter Netztechnik. Intelligent ist es, die überschüssige Energie in Speicher umzuleiten, die Energieeinspeisung zu begrenzen oder den Fermenter in einer Biogasanlage automatisch zu befüllen. Dann wird kein Strom mehr, sondern Gas erzeugt. „Ich muss mich mit elektrischer Energietechnik und Netzkomponenten auskennen, gewissenhaft und sehr genau arbeiten“, sagt Hühnergarth.

Über Hochspannungstrassen soll Windstrom aus dem Norden in die Industriezentren im Süden Deutschlands transportiert werden. Die geplanten Trassen sind umstritten, haben aber die Netzplanung in den Blick der Öffentlichkeit gerückt. Dass die Planung von Energienetzen damit einen hohen Stellenwert bekommt, findet Hühnergart grundsätzlich positiv. Die Diskussion um die Hochspannungstrassen aber hält er für unnötig: „Denn in Wahrheit findet die Energiewende in den Niederspannungsnetzen und damit in unseren Vorgärten statt.“

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