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Die Energiewende stellt Stromnetze vor neue Herausforderungen: Solar- und Windanlagen speisen Strom dezentral und unregelmäßig ein, während der Energiebedarf durch die Wärme- und Mobilitätswende weiter steigt. So rechnet man damit, dass sich in den nächsten Jahren die über das Stromnetz übertragene Energiemenge verdoppelt. Die Leistung von Photovoltaikanlagen soll auf das Achtfache, die Zahl der E-Auto-Ladeboxen sogar auf das Dreißigfache ansteigen. Um auch in Zukunft die Netzinfrastruktur weiter stabil zu halten und nicht unnötig ausbauen zu müssen, will man zur Steuerung des Stromnetzes der Zukunft auf Künstliche Intelligenz setzen. Genau das hat das Stadtwerk am See im Rahmen eines Pilotprojekts realisieren können.
„Im Rahmen des Projekts haben wir mit Daten aus dem Friedrichshafener Gewerbegebiet das Stromnetz der Zukunft konzipiert und eine Netz-Regelung simuliert“, erklärt Jan Etzel, Leiter Stromnetzbetrieb beim Stadtwerk am See. Das Herzstück eines intelligenten Netzes ist ein „smarter“ Regler, der von Künstlicher Intelligenz gesteuert wird. Er verfügt über alle Informationen aus dem Niederspannungsnetz, wie 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 kann in Sekundenschnelle Maßnahmen ergreifen, um Lastspitzen zu glätten und die Netzstabilität zu gewährleisten. „Der innovative Regler wurde permanent mit den aktuellen Netzdaten angereichert, sodass er jeden Tag dazulernte. Er ist 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“, erläutert Etzel.
Um den Einsatz von Künstlicher Intelligenz zur Steuerung der Netze zu erforschen, 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 „KI-basierte Planung und Betriebsführung von Verteilnetzen und Microgrids zur optimalen Integration regenerativer Erzeuger und fluktuierender Lasten im Rahmen der Energiewende“ wurde vom Ministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit mit 2,5 Millionen Euro als Leuchtturmprojekt gefördert.
