Potenzial erneuerbarer Energien ausschöpfen
Neue Übertragungs- und Verteil-Technologien sichern Klimaziele
15.05.2023 von Aaron Hebing / Laurent Brune / sas
Erneuerbare Energien können reichlich erzeugt werden. Am Meer bläst der Wind, in der Wüste scheint die Sonne. Super, dann muss die Energie also nur noch dorthin transportiert werden, wo sie gebraucht wird, oder? In der etit entwickeln wir neue Technologien, um das Potenzial von erneuerbaren Energien ausschöpfen zu können, indem wir die Übertragung der Energie an den Verbraucher möglich machen.
Wenn die konventionellen Kraftwerke durch Anlagen mit erneuerbaren Energien, sogenannte EE-Anlagen, ersetzt werden. – und das ist nötig, um die Klimaziele zu erreichen – bedeutet das einen drastischen Wandel für die elektrischen Energieversorgungsnetz: Zum einen müssen die EE-Anlagen in das elektrische Energieversorgungsnetz integriert werden. Zum anderen muss man auf die schwankende Einspeisung von Solar- und Windenergie reagieren können.
Professorin Jutta Hanson
Um die Klimaziele zu erreichen, muss die Energiewende beschleunigt werden. Wir müssen nicht nur unsere Netze verstärken, sondern auch vorhandene Potenziale nutzen. Durch einfache Netztopologie-Änderungen können mehr erneuerbare Energien in das elektrische Energieversorgungsnetz integriert werden. Dies beschleunigt nicht nur die Umsetzung der Energiewende, sondern entlastet auch den Endverbraucher sowie den Netzbetreiber.
Hierfür werden im Grunde zwei miteinander verbundene Netze benötigt: Ein Übertragungsnetz, das effizient Leistung über lange Strecken transportiert; und ein Verteilnetz, das die Leistung der EE-Anlagen einsammelt und regional verteilt. Und: Diese beiden Netze müssen flexibel auf Erzeugungs- und Lastschwankungen reagieren können.
Über Professorin Jutta Hanson
Jutta Hanson arbeitete zunächst bei der ABB AG in Mannheim als Netzplanungsingenieurin und Leiterin der Gruppe Übertragungs- und Industrienetze, bevor sie 2011 den Ruf an die TU Darmstadt annahm. Dort leitet sie seitdem das Fachgebiet Elektrische Energieversorgung unter Einsatz Erneuerbarer Energien (E5).
Als Energieexpertin ist sie deutsches Mitglied des Energy Steering Panel der EASAC (European Academies Science Advisory Council) und berät Entscheidungsträgerinnen und –träger der EU im Bereich Erneuerbare Energien. Außerdem ist sie Mitglied des Senats der Helmholtz-Gemeinschaft und wurde für ihr wissenschaftliches Engagement und ihre Errungenschaften zur Energiewende mit dem renommierten Heinrich-Hertz-Preis ausgezeichnet.
Innovative Technologien, Konzepte und Verfahren
Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ist eine neue Technologie, mit der die Leistung großer Solar- oder Windparks in Gebiete mit hohem Verbrauch transportiert werden kann. Für die Verteilung vor Ort, also den Betrieb in den Verteilnetzen, werden neue Konzepte umgesetzt, die einen stabilen und sicheren Betrieb gewährleisten. Erforscht werden etwa neue Möglichkeiten, wie sich lokale Netze koppeln lassen, oder die Leistungsflussregelung mit innovativen Betriebsmitteln im Verteilnetz, wie der Unified-Power-Flow-Controller (UPFC).
Unified-Power-Flow-Controller
Ein Unified-Power-Flow-Controller, abgekürzt UPFC wird in der elektrischen Energietechnik verwendet, um den Leistungsfluss in Stromnetzen gezielt zu steuern. Die Regelung ist in Echtzeit möglich. UPFCs werden zum Beispiel eingesetzt, um vertraglich vereinbarte Leistungsdurchleitungen im Stromnetz zu erfüllen.
Es gibt also noch einiges zu tun, bis die erneuerbare Energie reibungslos von A nach B transportiert und verteilt werden kann – und so ihr gesamtes Potenzial, auch bei steigendem Ausbau der Erzeugeranlagen, ausgenutzt werden kann.
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