Die Unternehmen Smight und Retoflow arbeiten gemeinsam an der Weiterentwicklung eines dynamischen Zwillings für Verteilnetzbetreiber. Im Projekt mit den Stadtwerken Fellbach wird auf Basis von Mess- und Netzdaten ein digitales Abbild des Niederspannungsnetzes erstellt. Durch den kontinuierlichen Abgleich realer Messwerte mit dem Netzmodell entwickelt sich daraus ein dynamischer Zwilling, der die Bereiche Planung, Netzbetrieb und zukünftige Anwendungen im Netzmanagement unterstützt. Zwar verfügen viele Verteilnetzbetreiber bereits über umfangreiche Informationen aus GIS-Systemen, ERP-Anwendungen, Lastprofilen und Messtechnik, In der Praxis liegen diese Daten jedoch häufig in voneinander getrennten Systemen vor.
Genau hier setzt die Zusammenarbeit an: Während Smight seine Expertise in den Bereichen Netztransparenz, Monitoring und Netzmanagement einbringt, erstellt eRtoFlow auf Basis von GIS-, ERP- und weiteren Netzdaten ein spannungsübergreifendes, rechenfähiges Netzmodell als digitalen Zwilling des Stromnetzes. Durch die Kombination beider Ansätze ist es möglich, Mess- und Netzdaten in einem konsistenten Abbild des Niederspannungsnetzes zusammenzuführen. Grundlage für das rechenfähige Netzmodell ist der Open-Source-Standard Pandapower. So entsteht eine gemeinsame Datenbasis für Planung, Betrieb und zukünftige Anwendungsfälle.
76 Ortsnetzstationen als Basis für digitalen Zwilling
Wie die Zusammenarbeit in der Praxis aussieht, zeigt ein gemeinsames Projekt bei den Stadtwerken Fellbach. Das Unternehmen setzt bereits seit 2020 auf die Messtechnik von Smight und hat inzwischen 76 seiner 161 Ortsnetzstationen mit Sensorik ausgestattet. Auf Basis dieser Messdaten entsteht derzeit gemeinsam mit retoflow ein rechenfähiges Netzmodell. Hierfür werden Netzdaten aus unterschiedlichen Quellsystemen, unter anderem dem GIS (Geoinformationssystem), mit den Messdaten aus dem Smight-System zusammengeführt und kontinuierlich validiert.
Bereits zwei Wochen nach vollständiger Datenlieferung konnten die Stadtwerke Fellbach erste Ergebnisse auswerten und automatisierte Datenqualitätsprüfungen durchführen. Schon die ersten Auswertungen zeigen den Mehrwert dieses Ansatzes: Durch den Abgleich von Messdaten und Berechnungsergebnissen konnten Auffälligkeiten identifiziert und die Datenqualität des Netzmodells verbessert werden. So wurden beispielsweise Abweichungen zwischen Modell und realem Netzverhalten sichtbar, die wertvolle Hinweise für die weitere Verbesserung des dynamischen Zwillings liefern.
Reale Messdaten als Schlüssel zur Netztransparenz
Netzmodelle bilden die Topologie eines Netzes ab. Doch erst der kontinuierliche Abgleich mit realen Messwerten macht daraus einen dynamischen Zwilling. Abweichungen zwischen Modell und Realität werden erkannt und das Netzmodell wird kontinuierlich validiert und kalibriert. Dadurch bildet der dynamische Zwilling das tatsächliche Verhalten des Netzes immer präziser ab.
„Fellbach zeigt, dass der Aufbau eines dynamischen Zwillings kein mehrjähriges Großprojekt sein muss. Durch die Kombination vorhandener Netzdaten mit realen Messwerten konnten bereits nach kurzer Zeit erste Erkenntnisse gewonnen und die Datenqualität verbessert werden“, sagt Oliver Deuschle, Geschäftsführer von Smight.
„Viele Netzbetreiber verfügen bereits über die notwendigen Daten. Der nächste Schritt besteht darin, daraus ein digitales Abbild des Netzes zu schaffen, das kontinuierlich mit den realen Netzzuständen abgeglichen werden kann. Genau das setzen wir gemeinsam mit Smight um“, ergänzt Dr.-Ing. Leon Thurner, Geschäftsführer von Retoflow.
Fundament für kommende Netzanwendungen
Das Projekt in Fellbach zeigt, wie sich bestehende Netzdaten und reale Messwerte zu einem dynamischen Zwilling verbinden lassen: RetoFlow und Smight verfolgen dabei einen technologieoffenen Ansatz. Netzbetreiber können Netzmodelle und Messdaten flexibel miteinander kombinieren und den dynamischen Zwilling schrittweise entsprechend ihrer Anforderungen weiterentwickeln.
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