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Forschungs-Verbund zu Stromnetzen mit Göttinger Beteiligung

Intelligente Stromnetze Forschungs-Verbund zu Stromnetzen mit Göttinger Beteiligung

Fünf Forschungsinstitute in Deutschland haben sich zur Erforschung von zukünftigen Stromnetzen mit vorwiegend erneuerbaren Quellen zusammengetan.

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Hochspannungsleitungen: Künftig werden viele kleinere Erzeuger Energie in das Stromnetz speisen.

Quelle: Hinzmann

Göttingen. Das Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation Göttingen (MPIDS), das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) , das Forschungszentrum Jülich (FZJ), die Jacobs University Bremen (JUB) und das Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) starten ihre konzeptionellen Untersuchungen zur Stabilität von Stromnetzen, zur ökologischen und ökonomischen Effizienz und zu möglichen Risiken.

Der Forschungsverbund zur kollektiven nichtlinearen Dynamik von Netzwerken (Condynet) will herausfinden, wie eine verlässliche Verteilung dezentral und erneuerbar erzeugter Energie in Zukunft gewährleistet werden kann. Den Verbund haben Prof. Marc Timme (Leiter der Arbeitsgruppe Netzwerk-Dynamik am MPIDS) sowie Dr. Dirk Witthaut (zunächst MPIDS, mittlerweile auch Forschungszentrum Jülich) initiiert. Dem Verbund gehören auch fünf Partner aus der Industrie und der Forschungsanwendung an. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt über einen Zeitraum von drei Jahren mit rund 2,6 Millionen Euro.

Bis zum Jahr 2050 sollen laut Bundesregierung mindestens 80 Prozent, idealerweise 100 Prozent des Bruttostromverbrauchs in Deutschland aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt werden. Dann versorgen immer mehr dezentrale Wind-, Wasser- und Solaranlagen Deutschland mit Strom. „Bisher konnten die Kraftwerke zentral gesteuert werden. Das wird in der Zukunft nicht mehr einfach möglich sein, da durch die vielen kleineren und verteilten Energiequellen ein viel höherer Grad an Rückkopplung erzeugt wird“, erklärt Timme.

„Wie in einem Orchester"

Um die Stromversorgung sicherzustellen, ist es unabdingbar, dass die Netzwerke im Takt sind. „Wie in einem Orchester müssen die vielen Kraftwerke, die Millionen Haushalte und das dazugehörige Netz aufeinander abgestimmt werden“, betont Timme.

Was passiert, wenn dieses Orchester außer Takt gerät, zeigen Stromausfälle wie der am 4. November 2006, als gegen 22 Uhr die Lichter ausgingen. Der Grund: über die Ems im niedersächsischen Papenburg sollte ein Schiff von der Werft in die Nordsee auslaufen. Dafür mussten nur zwei, die Ems querende Hochspannungsleitungen abgeschaltet werden, allerdings mit der schwerwiegenden Folge von Stromausfällen in vielen europäischen Ländern – bis nach Marokko. Die übrigen Hochspannungsleitungen waren überlastet.

„Der Strom sucht sich einen anderen Weg durch das Netz. Bei dieser Suche ist jede Leitung eine Zuleitung zum Gesamtnetz, also gleichberechtigt“, so Witthaut, der eine Forschungsgruppe zur Stabilität von Versorgungsnetzen am Forschungszentrum Jülich leitet.

Um Stromausfälle dieser Art auch unter den erschwerten Bedingungen einer dezentralen Energieerzeugung zu vermeiden, muss die Dynamik komplexer Stromnetze umfassend erforscht werden. Darüber hinaus wollen die fünf beteiligten Institute wichtige Eckpfeiler für neue grundlegende Konzepte zum Netzbetrieb und Netzausbau der Verteil- und Übertragungsnetze erarbeiten.

chb/eb

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