Technik für die Zukunft

Projekte der Energieversorgung Leverkusen

Die Energieversorgung Leverkusen (EVL) steht voll hinter der Energiewende. Doch dieses Projekt bringt für Verbraucher wie Versorger große Herausforderungen mit sich. Um für ihre Kunden auch in Zukunft Energie zu marktgerechten Preisen liefern zu können und dabei die Versorgungssicherheit weiterhin zuverlässig gewährleisten zu können, investiert die EVL mit verschiedenen Projekten schon heute in Technik für die Zukunft.

Intelligentes Stromnetz

Erneuerbar, verteilt, vernetzt - 
Auf dem Weg zum intelligenten Stromnetz der Zukunft


Schon
heute an das Stromnetz von morgen denken – das hat die Energieversorgung Leverkusen (EVL) getan. „In Zukunft wird die Energieversorgung erneuerbar, verteilt und vernetzt sein. Darum ist es wichtig – gerade im Sinne unserer Kunden – sich rechtzeitig darauf einzustellen“, sagt Dr. Ulrik Dietzler, technischer Geschäftsführer der EVL.

EVL-Projektleiter Karsten König zeigt die Technik für die Datenübertragung von iNES
Der Projektleiter iNES bei der EVL, Karsten König, zeigt die Technik für die Datenübertragung

Als Folge der Energiewende wird es beispielsweise deutlich mehr dezentrale Stromerzeuger geben, etwa durch Photovoltaik-Anlagen. Darauf ist das klassische Stromnetz nicht ausgerichtet – es ist lediglich eindimensional angelegt: Die Energie fließt von einem zentralen Erzeuger zum Verbraucher. Das ist wie bei einem großen Fluss, der nur in eine Richtung von Schiffen befahren werden darf. In Zukunft wird es jedoch innerhalb des Netzes zahlreiche Energiebewegungen geben – wie bei einem großen Fluss, der in mehrere Richtungen befahren werden kann. Um das möglich zu machen, braucht es entweder einen Ausbau des Netzes oder ein intelligentes Regelsystem.

„Netzausbau ist aufwendig und langwierig. Bestehende Kapazitäten auszunutzen verspricht daher in vielen Fällen sinnvoller zu sein“, sagt Dr. Ulrik Dietzler. „Dazu ist die Kenntnis des aktuellen Netzzustandes und eine intelligente Ansteuerung erforderlich.“ Seit Sommer 2012 hat die EVL dafür in einem Teil von Leverkusen-Bürrig das System iNES erfolgreich getestet.


iNES ist das erste nachhaltige dezentrale Netzführungssystem, mit dem elektrische Zustände in einem Ortsnetz transparent abgebildet werden können: Der Verbrauch, die Speicherung und das Einspeisen von Energie können so beobachtet und intelligent gesteuert werden. Das funktioniert über die Messung und Analyse von Daten innerhalb eines bestehenden Stromnetzes. Dadurch wird das Netz zum einem „Smart Grid“, einem intelligenten Ortsnetz.

Im Bereich Rüttersweg, der bereits für das Pilotprojekt Smar Meter ausgesucht worden war, hat die EVL dazu an insgesamt sieben Stellen die nötige Mess- und Kommunikationstechnik installiert. Dort werden seitdem kontinuierlich Strom, Spannung und Leistung gemessen. Veränderungen erkennt iNES und kann sofort darauf reagieren. Wird beispielsweise mehr Strom in das System eingespeist oder mehr verbraucht, kann iNES diese Entwicklung entsprechend auffangen, etwa indem das System die Leistung des Trafos im jeweiligen Ortsnetz regelt. Diese Funktion trägt wesentlich dazu bei, auch unter den Bedingungen der Energiewende die Versorgungssicherheit der Kunden zu gewährleisten.

Grid im Blick - iNES macht Verteilnetze fit für die Zukunft

Fühler im Netz

Forschungsprojekt: Dem Verteilnetz wachsen Fühler


Die Energieversorgung Leverkusen (EVL) beteiligt sich am Projekt "Fühler im Netz (FiN)", das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Ziel ist die kostengünstige Zustandsanalyse von Stromnetzen.

Im Forschungsprojekt „Fühler im Netz“ werden neue kostengünstige Wege bei der Zustandsanalyse von Verteilnetzen und angeschlossenen Anlagen entwickelt. Hierbei werden Frequenzanalysen der Breitband-Powerline-Datenübertragung zur kontinuierlichen Netzzustandserfassung sowie zur Detektion von Anlagen- und Netzstörungen genutzt. Das Projekt unter Führung der Power Plus Communications AG mit einem Gesamtbudget von ca. 2,5 Mio. EUR wird im Rahmen der Initiative „Zukunftsfähige Stromnetze“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Projektpartner sind die Energieversorgung Leverkusen GmbH & Co. KG (EVL), die Nexans Power Accessories Germany GmbH und die Bergische Universität Wuppertal.

Im Gegensatz zu den Transportnetzen werden die Betriebszustände der Energieverteilnetze im Nieder- und Mittelspannungsbereich bisher kaum kontinuierlich überwacht. Mit der stark wachsenden Anzahl dezentraler Anlagen im Verteilnetz steigt der Bedarf für aktive Steuerung und kontinuierliche Überwachung, um die Versorgungssicherheit und Effizienz weiterhin zu gewährleisten. Der Netzzustand kann derzeit oft nur mittels teurer Messverfahren punktuell und in Momentaufnahmen erfasst werden. Das Erkennen von schleichenden Veränderungen der Kabeleigenschaften oder von Anlagendefekten bei Kundenanlagen (z. B. EEG-Anlagen, Speicher, Steuerungen) ist sehr schwierig und erfolgt daher meist zu spät.

Solche Störungen und Netzzustandsänderungen sind jedoch auch aus den Hochfrequenzeigenschaften des Netzes für die Datenübertragung mittels Breitband-Powerline-Technologie (BPL-Technologie) ablesbar. BPL wird zurzeit im Rahmen der Einführung von Messsystemen und dezentraler Regeltechnik in vielen Verteilnetzen eingesetzt. „BPL stellt eine attraktive Kommunikationstechnologie für Intelligente Stromnetze dar, denn mit BPL wachsen Stromversorgungs- und Telekommunikationsnetze intelligent zusammen“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Markus Zdrallek von der Bergischen Universität Wuppertal.

Bei der Energieversorgung Leverkusen wird BPL im Rahmen eines Smart-Meter-Pilotprojekts schon seit 2009 erfolgreich als Kommunikationsweg eingesetzt. In den letzten Jahren fiel dabei auf, dass es eine starke Korrelation zwischen den Störinformationen und den im BPL-Netzwerk-Management-System erfassten Daten gibt. „Für das Management der Datenübertragung analysiert Breitband-Powerline permanent die Signalübertragung zwischen den einzelnen BPL-Modems im Stromnetz. Im Projekt „Fühler im Netz“ werden wir diese Informationen gemeinsam analysieren, um Rückschlüsse auf den Zustand der Kabel und Anlagen zu gewinnen“, fasst Dr.-Ing. Ulrik Dietzler (technischer Geschäftsführer der EVL) die Projektidee zusammen. „Ergänzt um Daten aus breit im Netz verteilten Sensoren erzeugen wir so ein umfassendes Zustandsbild und können Netz- und Anlagenstörungen frühzeitig erkennen. Wenn uns gelingt, was wir uns vorgenommen haben, dann erhalten wir eine einfache und sehr preiswerte Zustandsanalyse für die zukünftigen Stromnetze.“

STROMNETZE - Forschungsinitiative der Bundesregierung

PLATTFORM INDUSTRIE 4.0

BDEW-Broschüre NETZINNOVATIONEN IN DEUTSCHLAND (S. 62-63)

Smart Metering

Energieverbrauch intelligent steuern

Mit einem solchen Hydrometer Ultraschall-Wasserzähler können Verbraucher Ihre Daten kabellos einsehen

Energieeffizienz, Energiespeicher, Intelligente Netze: das sind die Stichworte der Energiewende. Einen Beitrag zur energetischen Zukunft leisten auch intelligente Zähler, die beim Endverbraucher installiert werden. Diese Smart Meter ermöglichen die genaue Kontrolle des eigenen Energiebedarfs und liefern dem Nutzer wertvolle Hinweise zur Optimierung seines Verbrauchs.

Direkt am Zähler, im Internet oder über ein Smartphone werden die Daten ersichtlich und können schnell und komfortabel eingesehen werden. So lassen sich beispielsweise stand-by-Geräte schnell identifizieren. Vergleichbare Möglichkeiten entstehen für Gas, Wasser und Fernwärme. So wird deutlich, welche Einsparpotentiale im eigenen Haushalt vorhanden sind und abgerufen werden können. Dadurch sparen die Verbraucher nicht nur Energie, sondern bares Geld.

Die Anschlusstechnik ist leicht zu montieren und bietet zuverlässige Leitungssicherung

Auch die Energieversorger profitieren von diesen Informationen, die ihnen künftig anonymisiert über das bereits vorhandene Stromnetz zur Verfügung gestellt werden. Sie ermöglichen beispielsweise neue Wege der Stromsteuerung, die im Zusammenhang mit einem intelligenten Netz (Smart Grid) eine wichtige Rolle für das Gelingen der Energiewende spielen wird.

Die Installation der Smart Meter ist durch den Gesetzgeber vorgeschrieben und wird künftig für alle Neubauten, umfassenden Renovierungen von Altbauten und Großverbraucher mit über 6.000 kW/h Verbrauch pro Jahr durchgeführt. Die Energieversorgung Leverkusen (EVL) hat diesen Trend frühzeitig erkannt und konnte durch zwei Pilotprojekte in den Bereichen Rüttersweg und Bullenwiese wertvolle Erkenntnisse gewinnen. Diese sind direkt in das Smart-Grid-Projekt iNES geflossen und machen die EVL so zu einem Vorreiter auf diesem Gebiet.  

Windpark

Die Kraft des Windes nutzen

Windpark nahe Berlin

Die Energieversorgung Leverkusen (EVL) befürwortet nicht nur die Energiewende. Sie gestaltet sie auch aktiv mit. Wesentlicher Bestandteil für das Gelingen der Energiewende sind dabei die so genannten erneuerbaren Energien. Neben Photovoltaik oder dem Einsatz von Bio-Erdgas geht es dabei auch um die Nutzung von Windkraft. Die EVL ist deshalb engagiert in der „AG Bergwind“ und versucht so im Zusammenschluss mit mehreren in der Nachbarschaft liegenden Stadtwerken, Potenzialflächen für Windkraftanlagen zu finden. Dazu hat die EVL im Jahr 2012 bereits umfangreiche Analysen durchgeführt und Flächen identifiziert, die weiterentwickelt werden.

Im Jahr 2013 hat die EVL außerdem für rund 900.000 Euro Anteile an einem bereits bestehenden Windpark in der Nähe von Berlin gekauft (siehe Foto). Der Park hat eine Leistung von insgesamt 27 Megawatt. Die Windräder in der Anlage erzeugen jährlich Strom für rund 15.000 Haushalte - und sparen rund 23.000 Tonnen CO2 ein.

Seit 2016 ist die EVL zudem mit einer Investitionssumme von fünf Millionen Euro an der Trianel Erneuerbare Energien GmbH & Co.KG (TEE) beteiligt. Über die TEE wird die EVL in den kommenden Jahren deutschlandweit in ertragreiche Windparks und Photovoltaik-Freiflächenanlagen investieren.