Das Team um Sebastian Lehnhoff, Professor für Energieinformatik an der Universität Oldenburg ist an drei interdisziplinären Forschungsprogrammen der DFG beteiligt. Die Teilprojekte untersuchen, wie das Stromnetz in Anbetracht der Integration von erneuerbaren Energien künftig stabil gehalten werden kann. Um Schwankungen erneuerbarer Energiequellen auszugleichen, muss das Stromnetz beispielweise mit Pufferkapazität in Form von Batteriespeichern, aber auch mit dem Wärme- und dem Gasnetz gekoppelt werden, erörterte Lehnhoff.

Zentrale Überwachung für Netzstabilität nicht mehr nötig

Eines der Projekte beschäftigt sich mit der Koordination von regenerativen Energiequellen, wie PV-Anlagen, Windturbinen oder Blockheizkraftwerken. Zur Steuerung setzt die Forschungsgruppe auf ein sogenanntes Multiagentensystem: Lokale softwarebasierte Steuereinheiten sorgen unabhängig voneinander und ohne eine zentrale Überwachung des Systems dafür, dass die Spannung in unterschiedlichen Netzbereich stabil bleibt. Dementsprechend verteilt sich die Kontrolle und der Ausgleich der Netzfrequenz auf mehrere Agenten und wird so robuster und weniger fehleranfälliger.

Risikoforschung zu Ausfällen in multimodalen Netzen

In Zusammenarbeit mit der TU Dortmund untersuchen die Oldenburger Forscher zudem die Risiken, die sich durch die Abhängigkeit des Stromnetzes von der Informations- und Kommunikationstechnik ergeben. Sie wollen ein Modell entwickeln, das die sicherheitskritischen Punkte der multimodalen Netze aufspürt und bewertet. So will das Team etwa herausfinden, ob sich Ausfälle kaskadenartig über verschiedene Bereiche ausbreiten können, etwa vom elektrischen Netz über das Telekommunikationsnetz ins Wärme- und Gasnetz.

IT-Lösung für dezentrale Stromversorgung bei Blackout

Ein weiteres Projekt bearbeitet das Thema Blackout und Schwarzstart. Die Stromversorgung wird zunehmend durch die smarte Vernetzung von zahlreichen Heimanlagen und kleineren Energieerzeugern bestimmt. Das Hochfahren des Netzes nach einem großräumigen Stromausfall erfordert dementsprechend die Koordination einer Vielzahl von Stromerzeugern und Verbrauchern. Dafür sind moderne Informations- und Kommunikationstechnologien nötig, die wiederum selbst eine hohe Netzstabilität brauchen. Um aus dieser Sackgasse der wechselseitigen Abhängigkeit für einen Schwarzstart herauszukommen, müssen IT und Netz parallell hochgefahren werden und hierfür dynamisch miteinander in Wechselwirkung stehen.

Programme werden mit jeweils 300 000 Euro gefördert

Das DFG-Schwerpunktprogramm mit dem Titel „Hybride und multimodale Energiesysteme: Systemtheoretische Methoden für die Transformation und den Betrieb komplexer Netze“ läuft über sechs Jahre und beinhaltet 16 Teilprojekte. Die erste, dreijährige Förderphase hat soeben begonnen. Sebastian Lehnhoff ist eins von vier Mitgliedern im Programmausschuss des Gesamtprojektes. (ls)