Die über das Stromnetz übertragene Energiemenge könnte sich in den nächsten Jahren verdoppeln. Die Leistung von Photovoltaikanlagen soll nach Plänen der Bundesregierung auf das Achtfache, die Zahl der E-Auto-Ladeboxen sogar auf das Dreißigfache ansteigen. Das Stadtwerk am See hat nun in einem Pilotprojekt erforscht, wie Künstliche Intelligenz (KI) dazu beitragen kann, die Netzinfrastruktur auch weiter stabil zu halten und unnötigen Netzausbau zu verhindern.
"Im Rahmen des Projekts haben wir mit Daten aus dem Friedrichshafener Gewerbegebiet 'Fallenbrunnen' das Stromnetz der Zukunft konzipiert und eine Netz-Regelung erfolgreich simuliert", erklärt Jan Etzel, Leiter Stromnetzbetrieb beim Stadtwerk am See. Herzstück eines intelligenten Netzes sei dabei ein "smarter" Regler, der von Künstlicher Intelligenz gesteuert wird.
Maßnahmen in Sekundenschnelle
Dieser Regler verfügt demnach über alle Informationen aus dem Niederspannungsnetz, wie beispielsweise aktuelle Messwerte von Trafostationen, Verbrauchern und Erzeugern. Darüber hinaus kennt er Jahresverbräuche, Wetterdaten und vieles mehr.
Aus diesen Daten kann der Regler nahezu in Echtzeit erkennen, ob das Netz stabil ist oder Handlungsbedarf besteht. Die KI könne in Sekundenschnelle Maßnahmen ergreifen, um Lastspitzen zu glätten und die Netzstabilität zu gewährleisten.
Erste Prototypen
"Der innovative Regler wurde permanent mit den aktuellen Netzdaten 'gefüttert' und lernte jeden Tag dazu", sagt Etzel. Das Gerät sei in der Lage, die Datenflut zu analysieren und umgehend die richtigen Entscheidungen zu treffen. "Natürlich alles unter der Prämisse, dass Verbraucher stets ausreichend mit Strom versorgt werden", betont der Netzexperte.
In dem Forschungsprojekt wurden zudem erste Prototypen von Niederspannungsreglern auf der Basis von Künstlicher Intelligenz entwickelt und getestet. "Nicht nur die KI, sondern auch wir haben viel gelernt", so Etzel weiter. "Wir haben ein Zielbild für intelligente Stromnetze entwickelt und definiert, wie intelligente Zähler, intelligente Trafostationen und Künstliche Intelligenz ineinandergreifen."
Acht Minuten Stromausfall
Für das Projekt hatten sich 2020 das Stadtwerk am See, die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Gestaltung in Konstanz, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, das International Solar Energy Research Center Konstanz und ein weiterer Energieversorger als Projektgruppe zusammengeschlossen. Das Leuchtturmprojekt erhielt eine Förderung in Höhe von 2,5 Mio. Euro durch das Bundesumweltministerium.
Im Stromnetz des Stadtwerks am See fiel im vergangenen Jahr nach Unternehmensangaben durchschnittlich acht Minuten lang der Strom aus. Bundesweit waren es 2022 durchschnittlich über 12,2 Minuten Stromausfall. "Wir investieren pro Jahr durchschnittlich 8 Millionen Euro in unsere Stromnetze", sagt Mark Kreuscher, Leiter Netze beim Stadtwerk. Mit einer Verfügbarkeit von 99,99999 Prozent weist das Stadtwerk eine überdurchschnittliche Versorgungssicherheit auf. (jk)
