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Schema eines virtuellen Kraftwerks mit zentraler Intelligenz: Damit sind auch Anlagen mit einer Leistung von unter 100 kW im Netz sicht- und steuerbar. Bild: GridsyStronic Energy
Dezentrale Einspeisung

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Flexibilität kleiner Anlagen nutzen

Text: Maike Gummels und Sebastian Mayer, GridSystronic Energy
Seit einiger Zeit werden Anlagen miteinander vernetzt und als virtuelle Kraftwerke betrieben. Diese prinzipielle Idee ist nicht neu. Die Philosophie, wie ein solches Kraftwerk zu verstehen und zu steuern ist, sowie die dahinterliegende Technik jedoch sehr.

Durch die fluktuierende und dezentrale Einspeisung regenerativer Energien in das Stromnetz steht die Energiebranche vor großen Herausforderungen. Das Netz wird an sonnenreichen und windstarken Tagen immer öfter überlastet und dadurch instabil, die Preise an der Strombörse schwanken zunehmend. Um die Einspeisung erneuerbarer Energien gezielt steuern zu können, müssen daher das Netz und die verschiedenen Erzeugungskomponenten intelligent werden. Eine Voraussetzung dafür ist, die vielen Anlagen mit einer Leistung bis 100 kW sowie die stark wachsende Infrastruktur an Speichertechnik intelligent in das Energiesystem einzubinden.

Klein und sichtbar im Netz

GridSystronic Energy hat sich dieser Aufgabe gestellt und konzentriert sich bewusst auf Anlagen mit einer Leistung bis 100 kW. Für Energieerzeuger und -verbraucher in dieser Leistungsklasse existiert gegenwärtig keine Lösung, die die eingespeiste Energie im Netz sichtbar macht – geschweige denn, diese steuert und wirtschaftlich in das Energiesystem einbindet. Mit einem ganzheitlichen Ansatz hat GridSystronic Energy laut eigenen Angaben ein neues und sicheres Produkt entwickelt, mit dem die Vielzahl der Energieerzeuger und der Speichertechnik im Netz sichtbar und intelligent steuerbar wird. Dabei entsteht für den Anschluss der einzelnen Anlagen nur ein Bruchteil der bisherigen Kosten, zum Beispiel der hohen Anschluss- und Softwarekosten.

Unterschiedliche Philosophien

Der Hauptunterschied zu bestehenden Lösungen von virtuellen Kraftwerken liegt in der Philosophie des Betreibens – GridSystronic Energy setzt hier auf eine zentrale anstatt dezentrale Intelligenz. Dabei ist das virtuelle Kraftwerk mit nahezu allen gängigen Energieerzeugungs- und Energieverbrauchsanlagen kompatibel, wie zum Beispiel Blockheizkraftwerke und Speichertechnik. Die entwickelte Hardware-Box – mit vielen Schnittstellen und Protokollen ausgestattet – wird an die Energieerzeugungs- oder Energiespeicheranlage angeschlossen. Sie ist zuständig für die Kommunikation mit dem Server. Wobei diese immer zertifikatsverschlüsselt ist.

Der Server als zentrale Einheit liefert in dem System die Intelligenz. So wird während der Lernphase das tatsächliche Verhalten der einzelnen Anlagen beobachtet. Daraufhin ermittelt das System deren Freiheitsgrade. Durch das subdominante Prinzip bleibt die Steuerungsfähigkeit vor Ort immer bestehen. Bei diesem Prinzip behält die Anlage vor Ort ihre Hoheit. Wenn zum Beispiel Nutzer diese brauchen, das System aber fragt, ob die Anlage ausgehen kann, dann sagt diese nein. Das System sucht sich dann automatisch eine andere, die zu- oder auch abgeschaltet werden kann. Auch bei Störungen läuft eine Anlage entsprechend der eigenen Betriebsführung weiter. Fällt ein Teilnehmer des virtuellen Kraftwerks aus, zum Beispiel durch Wartungsarbeiten, heilt sich das System selbst. Minutengenau wird die Leistung durch die anderen Teilnehmer im Verbund ausgeglichen.

Die Anlagenbetreiber haben die Möglichkeit, sich die Software modular aufzubauen. Dazu stehen ihnen die Module Steuern, Visualisieren, Alarmieren und Berichten zur Verfügung. Zudem können sie ihre Anlagen auf einer herstellerunabhängigen und benutzerfreundlichen Weboberfläche sehen. Die Lösung für ein virtuelles Kraftwerk aus Anlagen unter 100 kW ist nicht auf ein bestimmtes Problem zugeschnitten, sondern flexibel für unterschiedliche Zielgruppen, Rahmenbedingungen und Anwendungsfälle geeignet und ausgelegt.

Universelles Steuerprinzip

Schon heute zeichnet sich ab, dass das Produkt zur Steuerung virtueller Kraftwerke nicht nur auf die Energiebranche beschränkt ist. Durch das universelle Prinzip sind beispielsweise auch weltweite Fernwartungen und Steuerungen von Maschinen und Anlagen möglich. Das eröffnet dem Maschinenbau und produzierenden Unternehmen ganz neue Perspektiven auf dem Weg zur Industrie 4.0.

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