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von Sandra Hinzmann, Online-Redaktion
Die Hochschule Ulm erhielt kürzlich eine internationale Auszeichnung für ihre Initiative für die Entwicklung intelligenter Stromnetze. Die von EU, Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) und dem Land Baden-Württemberg geförderte Initiative beschäftigt sich mit der Frage, wie „Smart Grids“, also intelligente Netze, funktionieren müssen, um die Anforderungen für eine nachhaltigere Energieversorgung zu erfüllen. Das Ulmer Projekt konnte sich gegen 40 nationale und internationale Forschungskonsortien durchsetzen.
Smart Grids – intelligente Netze
„Smart Grids“ müssen flexibel auf die wechselnde Intensität von Energieeinspeisung durch verschiedene Quellen reagieren können. Eine öffentlich wenig diskutierte Folge der verstärkten Nutzung regenerativer Energien und ihrer Einbindung in moderne Gebäudekonzepte ist, dass gerade die lokalen Netze in ihrer heutigen Form für die dezentrale Einspeisung durch Solaranlagen nicht geplant sind. Ursprünglich werden Verteilernetze zentral gesteuert und sind darauf ausgerichtet, dass der Verbraucher Energie für Herd, Waschmaschine und andere Geräte bezieht. Heute schicken Haushalte nun aber selbst Strom in die Leitungen hinein, so dass die Energieströme in zwei Richtungen fließen.
Reales Forschungslabor in Ulm
Um passende Systeme für das Stromnetz der Zukunft zu entwickeln, das aktiv steuerbar ist, betreibt das Ulmer Energieprojekt seit 2011 ein „reales Forschungslabor“ in Ulm-Einsingen. Unter anderem werden hier für die Netzanalyse und die Netzplanung Wohnhäuser mit „Smart Metern“ ausgestattet, Energiezählern für Strom und Gas, die dem Anschlussnutzer exakt den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit anzeigen. Aus den Messdaten erhält das Forscherteam unter Anderem wichtige Erkenntnisse über Stromnetzbelastungen und Spannungsänderungen bei hoher Photovoltaik-Einspeisung. „Das Ziel dieser Forschungsarbeiten ist die Auswahl geeigneter Maßnahmen für einen kostengünstigen Umbau des Verteilernetzes zu einem intelligenten Netz, welches hohe Anteile von Solareinspeisungen aufnehmen kann“, erläutert Prof. Gerd Heilscher, Leiter des Smart Grid-Forschungsteams an der Hochschule Ulm.
Plusenergie Projekthaus Ulm für nachhaltige Energienutzung
Integraler Bestandteil des realen Forschungslabors ist das „Plusenergie Projekthaus Ulm für nachhaltige Energienutzung“. Hiermit sollen wirtschaftliche Konzepte für Privatgebäude entwickelt werden, die einen Beitrag zur Transformation des Energiesystems leisten können und eine größere Unabhängigkeit von steigenden Energiekosten ermöglichen. Zu diesem Zweck haben die Projektpartner ein neu errichtetes bewohntes Niedrigenergiehaus mit Messtechnik und Datenaufzeichnung ausgestattet, um reale Verbrauchsdaten generieren und bewerten zu können. Die Untersuchungen adressieren die eingesetzten technischen Mittel und ihre tatsächliche Korrelation mit Umweltbedingungen, Effizienz, Wirtschaftlichkeit sowie Wiederverwertbarkeit und Steuerbarkeit, um sich möglichst harmonisch in das Stromnetz zu integrieren.
Bewohnter Neubau steht für Tests zur Verfügung
Im Projekthaus wird eine Vielfalt von Techniken und Kombinationsmöglichkeiten realisiert und getestet. Dazu zählen eine Photovoltaik-Anlage mit optimierter Neigung und Ausrichtung, ein Batteriespeicher mit Lastmanagement, eine Pelletheizung, elektrische Speicherheizung sowie eine Luftwärmepumpe, ein Lüftung mit Wärme- und Feuchterückgewinnung, ein thermischer Energie-Schichtspeicher, eine Regenwassernutzungsanlage und Systeme für Gebäudevernetzung und die digitale Steuerung der Datenerfassung.
