Die Technische Universität Ilmenau hat nach eigenen Angaben einen deutschlandweit einzigartigen Echtzeit-Simulator zur Nachbildung multimodaler Energiesysteme in Betrieb genommen. Mit „SimuPlatt“ können die Forschern erstmals hochkomplexe Energiesysteme, die aus elektrischen, thermischen und informationstechnischen Komponenten bestehen, als exaktes Spiegelbild im Labor nachbilden – Fachleute nennen dieses Verfahren Digital Twin. Mit der Simulationsplattform will die Hochschule die elektrische Energieversorgung zukunftsfähig machen.

CO₂-freie Energieversorgung

Im Zentrum für Energietechnik der TU Ilmenau, wo der Simulator untergebracht ist, arbeiten Wissenschaftler um Dirk Westermann unter anderem im Verbundprojekt ZO.RRO („Zero Carbon Cross Energy System“) daran, wie die Energieversorgung Thüringens frei von Kohlendioxid werden kann. Der Professor sieht SimuPlatt als integrativen Bestandteil des ZO.RRO-Projekts.

Da der Simulator echtzeitfähig ist, reagiere er ebenso schnell auf Änderungen im elektrischen Versorgungssystem und liefert ebenso schnell Messwerte wie ein reales System das tun würde. Diese Messwerte können dann unmittelbar an sogenannte Netzleitwarten zur Steuerung und Überwachung des Versorgungssystems transferiert werden, wo dann gegebenenfalls rechtzeitig entsprechende Korrekturen vorgenommen werden können.

Eines der größten Simulationssysteme im Bereich Energie

„Das neue Gesamtsystem besteht aus drei Einzelsystemen, die im Verbund mit dem Simulator mehr als 6000 Netzknotenpunkte in Echtzeit, mit einer Zeitauflösung von nur zehn Millisekunden, simulieren können", erklärt Timo Rösch. Er ist Director Sales and Marketing der Herstellerfirma OPAL-RT Germany, die Echtzeit-Simulationssysteme entwickelt. Das System sei deutschlandweit eines der größten Simulationssysteme zur Simulation von Energiesystemen.

Eine Vielzahl von Kommunikationsschnittstellen ermöglicht laut der Hochschule neben der Anbindung an eine Leitwarte auch die Einbindung moderner IT-Komponenten und hochentwickelter Datenbanken – sogenannte SCADA-Systeme. Als Besonderheit dieser Simulationsumgebung lassen sich auch Standardkomponenten wie Netzsteuerungen, Device-Controller, Relais oder Messgeräte, in die Simulation einbauen. Solche Systeme, auch „Hardware-in-the-Loop“ genannt, können zudem für digitale Herstellungsverfahren wie Rapid Prototyping genutzt werden. Das „SimuPlatt“-Projekt wird vom Freistaat Thüringen mit 685.000 Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union finanziert. (sg)