Das Wasserkraftwerk Leipheim der Obere Donau Kraftwerke soll im Fall eines Blackouts ein Wasserwerk mit Notstrom versorgen.

Bild: LEW/Bernd Feil

Wasserkraftwerk als Stromversorger Erneuerbare Energien als Teil der Notstromversorgung

07.01.2022

Bei einem simulierten Blackout wurde ein Wasserkraftwerk zum Not-Stromversorger: In Zukunft sollen Erneuerbare Energien einen Teil der Notstromversorgung stellen.

Im Frühjahr 2021 startete das Forschungsprojekt LINDA 2.0. Es baut auf den Ergebnissen und Konzepten des Vorgängerprojektes LINDA (Lokale Inselnetzversorgung und beschleunigter Netzwiederaufbau mit dezentralen Erzeugungsanlagen) auf. Das Gesamtprojekt verfolgt das Ziel, Stromerzeugungsanlagen aus erneuerbaren Energien für die Notstromversorgung nutzbar zu machen. Nun fand im Wasserkraftwerk Leipheim des Unternehmens Obere Donau Kraftwerke (ODK) ein erster Feldversuch statt.

In einem simulierten Blackout-Szenario übernahm das Wasserkraftwerk die Stromversorgung des etwa 15 km entfernten Wasserwerks in Niederstotzingen. Die ODK hat mit dem Betreiber des Wasserwerks, dem Zweckverband Landeswasserversorgung, einem großen Fernwasserversorger in Baden-Württemberg, bereits vor längerem einen Vertrag zur umweltfreundlichen Notstromversorgung im Blackout-Fall abgeschlossen. Im Rahmen des LINDA-2.0-Projekts geschah nun die Umschaltung auf den Inselnetzbetrieb weitgehend automatisiert, auch durch den Einsatz einer eigens entwickelten Software.

Das Wasserwerk Niederstotzingen dient der Trinkwasserversorgung und gehört damit zur kritischen Infrastruktur. Das Forschungsprojekt LINDA 2.0 läuft bis Anfang 2024. Es sind noch zwei weitere Feldversuche im Kraftwerk Leipheim geplant. Projektpartner sind neben LEW Wasserkraft und LEW Verteilnetz die Hochschule Augsburg, die TU München, die ODK, der Zweckverband Landeswasserversorgung Baden-Württemberg, Kima, ein Hersteller von Steuerungs- und Automatisierungslösungen, das Maschinenbauunternehmen AVS Aggregatebau, das Universitätsklinikum Leipzig, die MTU Onsite Energy sowie die Cluster Leistungselektronik.

Von LINDA zu LINDA 2.0

Was passiert, wenn der Strom ausfällt? Bis dato kommen bei Einrichtungen der kritischen Infrastruktur in der Regel Notstromaggregate zum Einsatz, die diese dann für einen begrenzten Zeitraum versorgen. Erneuerbare Energien kommen bei der Notstromversorgung bisher nicht zum Einsatz. Die Anlagen gehen sofort vom Netz, sobald die Frequenz im Stromnetz einen zulässigen Bereich unter- oder überschreitet. Das soll im Rahmen des Forschungsprojekts LINDA geändert werden. Im ersten LINDA-Projekt wurde zwischen 2015 bis 2018 ein Konzept entwickelt, wie Strom aus erneuerbaren Energien Teil der Notstromversorgung werden kann. In mehreren Feldversuchen wurde das Konzept erfolgreich getestet: Wasserkraft, Photovoltaik und Biogasanlagen übernahmen für mehrere Stunden die Stromversorgung in Inselnetzen.

Die ersten LINDA-Feldversuche wurden mit hohem personellen Aufwand umgesetzt. Bei einem großflächigen Netzausfall steht jedoch so ein großes Team nicht kurzfristig zur Verfügung. Mit LINDA 2.0 sollen daher nun Prozesse so angelegt werden, auch durch Softwarelösungen, dass der Wechsel in den Inselnetzbetrieb weitgehend automatisiert ablaufen kann. Das Wasserkraftwerk Leipheim soll künftig bei einem Stromausfall also zeitnah und ohne zusätzliches Personal das Wasserwerk Niederstotzingen versorgen können.

Feldversuch in Leipheim mit neu entwickelter Software

Beim ersten Feldversuch von LINDA 2.0 kam nun eine eigens entwickelte Software des Projektpartners Kima Automatisierung zum Einsatz. Sie leitet die diensthabenden Mitarbeiter im Wasserkraftwerk und Wasserwerk so an, dass die Erzeugungsleistung auf den Verbrauch abgestimmt ist und das Inselnetz stabil läuft. Die Umschaltung in diesen Notstrombetrieb erfolgt automatisch, sobald ein Stromausfall festgestellt wird.

Ein erstes Teilziel von LINDA 2.0 wurde erreicht: Strom aus Wasserkraft konnte den für die Trinkwasserversorgung wichtigen Betrieb des Wasserwerks aufrechterhalten. Im weiteren Projektverlauf soll die Zahl, der über das Wasserkraftwerk im Inselnetz versorgten Verbraucher, weiter erhöht werden. Hierfür entwickeln die Projektpartner ein Prognosetool, das die Systemstabilität und die Leistungsreserven der Turbinen im Wasserkraftwerk Leipheim analysiert, um die Zuschaltmöglichkeiten für weitere Lasten besser bewerten zu können. Es soll bei zwei weiteren Feldversuchen 2022 und 2023 erprobt werden.

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Forschungsvorhaben im Rahmen des Programms Energiesystemforschung. Das erste LINDA-Projekt wurde neben dem Bayerischen Energiepreis auch mit dem ISGAN Award (International Smart Grid Action Network) ausgezeichnet.

Weitere Informationen finden sie hier.

Bildergalerie

  • Feldversuch im ODK-Wasserkraftwerk Leipheim: Mitarbeiter nutzen eine neu entwickelte Software, die den Wechsel vom Normal- in den Notstrombetrieb weitgehend automatisiert.

    Bild: LEW/Bernd Feil

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