Stromnetze neu denken

Einbindung dezentraler erneuerbarer Energie in Niederspannungsnetze durch Softwarelösungen für ein detailliertes Abbild des Stromnetzes.

Mit der neuen Gridsoftware-Suite unterstützt Siemens die Betreiber von Niederspannungsnetzen beim Aufbau eines Energiesystems, das intelligent auf Herausforderungen reagiert und sich flexibel an neue Gegebenheiten anpasst. Das ist umso wichtiger, als Netze heute viel schneller an neue Anforderungen angepasst werden müssen, als dies bisher der Fall war. Maßgeblich dafür verantwortlich: die Energiewende. Dezentrale erneuerbare Energie oder Ladeinfrastruktur einzubinden, erfordert Flexibilität. Siemens Gridscale X LV Insights ist ein integraler Bestandteil des Angebots von Siemens Xcelerator. „Wir haben ein ganzheitliches und modulares Portfolio mit Beratungsdienstleistungen und leistungsstarken Softwaretools zusammengestellt, um Netzbetreiber bei der Weiterentwicklung ihrer Verteil- und Übertragungsnetze hin zu autonomen, resilienten und nachhaltigen Stromnetzen zu unterstützen“, so Werner Brandauer von Siemens, Head of Power Systems Consulting für Grid-Software und Sales-Lead für LV Insights in SEE. „Wir denken nicht mehr in Produktgruppen, wir denken in Use Cases.“

Potenziale heben

Gridscale X steht innerhalb der Software- Suite für bisher ungeahnte Möglichkeiten des Netzmanagements mit Fokus auf eine neue Herangehensweise, Netze zu planen, in Betrieb zu nehmen und zu warten. Zudem ist Gridscale X der Wegbereiter für autonomes Netzmanagement. Es ermöglicht Netzbetreibern, die digitale Transformation einfacher, schneller und bedarfsgerecht voranzutreiben, um die maßgeblichen Herausforderungen der Energiewende effizient und zuverlässig zu bewältigen. Dank des modularen Aufbaus ist Gridscale X einfach zu implementieren, schnell in jede bestehende IT- und OT-Landschaft integrierbar und lässt sich individuell an die jeweiligen Bedürfnisse anpassen. So ist LV Insights die Software-as-a-Service(SaaS)-Applikation für ultimative Transparenz im Niederspannungsnetz, die durch die Nutzung vorhandener Daten ein verlässliches, digitales Modell des Netzes erstellt, dessen Status überwacht, kritische Netzsegmente identifiziert und so Planungsprozesse auf ein völlig neues Level hebt. Die hochdetaillierte Abbildung des Netzes in der Software eröffnet die Möglichkeiten höchster Flexibilität, die beim rasch zunehmenden Anteil erneuerbarer, gleichzeitig aber volatiler Energiequellen unerlässlich ist. Werner Brandauer: „Erst die maximale Transparenz des digitalen Zwillings ebnet den Weg zur automatisierten Netzführung.“

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„Erst die maximale Transparenz des digitalen Zwillings ebnet den Weg zur automatisierten Netzführung.“

Werner Brandauer, Head of Power Systems Consulting für Grid-Software und Sales-Lead für LV Insights in SEE

Gleichzeitig werden etwa Schwächen im Netz klar aufgedeckt: Erkennbar wird zum Beispiel, wo der vorrangige Ausbau von Leitungen erforderlich ist, um weitere PV-Anlagen zu integrieren, oder welcher Transformator nahe an seiner Leistungsgrenze arbeitet und möglicherweise getauscht werden muss, um den Anforderungen der Energiewende zu entsprechen. Zudem wird aber auch klar sichtbar, wo Leistungsreserven ausreichen, und gegebenenfalls sogar, wo sich Sicherheitsreserven bei zukünftigen Umbaumaßnahmen geringer dimensionieren lassen. LV Insights schafft hier maximale Transparenz, steigert die Netzkapazität und zeigt Prioritäten auf – Investitionen können viel zielgerichteter erfolgen als bisher. So wird trotz der Einbindung dezentraler erneuerbarer Energien und steigendem Strombedarf die Verlässlichkeit und Kapazitäten von Niederspannungsnetzen gesteigert.

Bereits seit 2013 beschäftigt sich Aspern Smart City Research (ASCR) mit den Themen Netzdaten und Netzdatenhandling. Das kommt nicht von ungefähr, denn ASCR gehört mit dem Schwerpunkt Energieeffizienz in der Gebäudetechnik und in der Energieverteilung in aspern Seestadt (Wien) zu den innovativsten und nachhaltigsten Forschungsvorhaben dieser Art in Europa. So hat sich ASCR auch dazu entschieden, LV Insights für ihre Forschungen einzusetzen, nachdem Erkenntnisse aus diesem Energiewendeforschungsprojekt als wesentliche Eingangsparameter in die Entwicklung von LV Insights eingeflossen sind. Mit der SaaS-Lösung hat ASCR einen digitalen Zwilling des Niederspannungsnetzes erstellt und interne Datenströme zusammengeführt und analysiert. Mit Hilfe von spezifischen Algorithmen können Engpässe rasch identifiziert werden. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, im Netzbetrieb sowie in der Netzplanung bessere Entscheidungen zu treffen.

Schnelle Ergebnisse

LV Insights unterscheidet sich von typischen Softwareprojekten vor allem durch die Schnelligkeit, mit der Netzbetreiber zu aussagekräftigen Resultaten kommen, und die Vorteile des SaaS-Produkts. Da Daten für praktisch jeden Netzpunkt in der Historie verfügbar sind, ergeben sich große Vorteile für die Betriebsführung. Die Fehlersuche wird so effektiv vereinfacht: Treten beispielsweise an einem definierten Zählerpunkt öfter Spannungsprobleme auf, kann diese Information gezielt in die Auslegung der Leitungen einfließen. Ein wichtiger Punkt, denkt man etwa an die rasant wachsende Zahl von PV-Anlagen. Dieser Umstand führt dazu, dass einmal verlegte Leitungen nicht mehr wie bisher über Jahrzehnte nicht mehr verändert oder erweitert werden – gefordert ist vielmehr eine deutlich größere Flexibilität. LV Insights schafft die dafür erforderliche Transparenz.

„Mit unseren Softwaretools kommen wir den Zielen unserer Kunden entgegen“, sagt Brandauer. Ein mittels LV Insights erstelltes und automatisiert aktuell gehaltenes Netzdatenmodell bildet die Grundlage für verschiedene interne Anwendungen wie Netzberechnungstools. „Überhaupt lassen sich generierte Daten über standardisierte Schnittstellen einfach exportieren. Das bringt Transparenz ins Niederspannungsnetz und beschleunigt die Reaktionszeiten.“ Bestätigt wird dies vom norwegischen Unternehmen Elvia, welches als erstes weltweit auf LV Insights gesetzt hat: Die erhöhte Flexibilität und der umfassende Überblick haben zu einer größeren Effizienz des Niederspannungsnetzes geführt; zudem bringt das optimierte Ausfallmanagement Kosteneinsparungen, eine erhöhte Netzstabilität und mehr Kundenzufriedenheit.

„So konnten wir den größtmöglichen Nutzen aus der bestehenden Netzinfrastruktur ziehen“, sagt Erik Jansen, Head of Grid Operation der Elvia SA. Die immer höheren und sich immer schneller ändernden Anforderungen an den Netzbetreiber führen zu einer steigenden Nachfrage nach skalierbaren Produkten. Individuelle Insellösungen entsprechen hier nicht mehr – nicht nur, aber auch im Hinblick auf die NIS2-Verordnung. Der Vorteil von Siemens-Lösungen liegt zudem in der Schnelligkeit der Umsetzung und in der Zukunftsfähigkeit. „In der Regel sind unsere Systeme innerhalb weniger Monate implementiert. Und wir sorgen mit regelmäßigen Updates dafür, dass diese aktuell bleiben“, so Brandauer.

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Die erhöhte Flexibilität und der umfassende Überblick haben für Elvia aus Norwegen zu einer größeren Effizienz des Niederspannungsnetzes geführt.

Da die Komplexität einer effizienten Energieversorgung immer größer wird, hat Siemens das PTI Consulting zu einem Teil des Siemens-Xcelerator-Portfolios gemacht. Das Team von PTI Consulting unterstützt bei Wirtschaftlichkeit von Energiesystemen und achtet auf eine maximale Versorgungszuverlässigkeit und Sicherheit der Netze. Die Dienstleistungen decken damit das volle Spektrum der energietechnischen Fragen in der gesamten Energielandschaft ab: von der Hochspannung bis zur Niederspannung, von der Erzeugung bis zum Verbrauch, für öffentliche und private Netze. „Insbesondere unser Grid-Data-Consulting unterstützt Kunden dabei, ideale Strukturen für ihre Netzdaten zu etablieren, um schneller auf neue Herausforderungen reagieren zu können“, schließt Brandauer.