Sicherer Stromnetzbetrieb mit 100 Prozent Erneuerbarer Energie möglich

Im Projekt Kombikraftwerk 2 wurden nach dreijähriger Forschung, im Oktober 2013, die neuen Ergebnisse anschaulich live demonstriert. Schon mit dem ersten Projekt wurde aufgezeigt, dass ein intelligentes Energiesystem zukünftig die Verbraucher in Deutschland zu 100 Prozent mit Erneuerbarer Energie (EE) versorgen kann. Dabei bleibt, wie festgestellt wurde, das Stromnetz stabil.

Die bange Sorge vieler Verbraucher ist es, nach einem Umstieg auf EE plötzlich und unvorhergesehen ohne Strom da zu stehen. Diese Situation wäre, im heutigen Technikzeitalter, nicht lustig, sondern fatal. Sind doch die meisten Geräte und Motoren, die in der Industrie und im täglichen Leben in Privathaushalten und in Krankenhäusern und Altenheimen Verwendung finden, vom Strom abhängig. Bisher wurde von einigen Laien und Fachleuten angezweifelt, dass eine 100prozentige Umstellung auf EE gelingen könnte.

Das Forschungsprojekt Kombikraftwerk 2 stellt sich vor

Im Jahr 2007 wurde im Projekt „Kombikraftwerk 1“ erforscht, ob und unter welchen Umständen die gesamte Energiewirtschaft in Deutschland auf EE umgestellt werden kann. Im anschließenden Projekt „Kombikraftwerk 2“ wurde bis 2013 untersucht, wie ein Stromsystem funktionieren könnte, dass auf regenerative Energie basiert. Zusätzlich wurde ergründet, welche Dienstleistungen bei der Netzstabilität erbracht werden kann. Lösungsansätze wurden an realen Anlagen erprobt.

Am Projekt wirkten mit:: Die CUBE Engineering GmbH, der Deutscher Wetterdienst, die ENERCON GmbH, das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), die ÖKOBIT, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung der Leibniz Universität Hannover, die Siemens AG, die SMA Solar Technology AG, die SolarWorld AG und die Agentur für Erneuerbare Energie.

Eine anschauliche Demonstration wie das Kombikraftwerk 2 funktioniert

Die meisten Menschen haben zum Thema Energiewende eine Meinung. Begrüßen viele die Einführung der EE generell, bangen gleichzeitig viele Mitarbeiter bei den herkömmlichen Stromversorgern, um ihre Arbeitsplätze . Eines war allen Verbrauchern bisher gemeinsam. Sie hatten nie erfahren ob und wie die EE Projekte gemeinsam funktionieren. Mit dieser Ungewissheit ist nun Schluss.  Im Oktober 2013 wurde das Ergebnis der Projektpartner vom “Kombikraftwerk 2″ in Berlin, in einem live übertragenen Feldversuch, vorgestellt.

Die meiste Überzeugungskraft hat das eigene Auge.Auf diese Gewissheit setzten die Projektleiter, aus Wissenschaft und Industrie, als sie das Zukunftsszenario, das eigens für diese Demonstration entwickelt wurde, für sich sprechen ließen. In räumlich wirkenden, hochauflösenden Szenen stellten sie beeindruckend dar, wie die einzelnen Komponenten zusammen wirken und eine Netzstabilität gewährleistet ist. Im Feldtest, der live übertragen wurde, wurden Windparks, Biogas-und Photovoltaikanlagen, die eine Gesamtleistung von über 80 Megawatt haben, zu einem Kombikraftwerk zusammen geschlossen.

Mit dieser Demonstration wurde ebenfalls gezeigt, dass, etwa 2050, der Einsatz von konventionellen Energieträgern überflüssig wird. Spätestens dann, sei, so versprechen es die Praktiker, das System technisch so ausgereift und weiter entwickelt, dass eine 100prozentige Umstellung auf EE ohne Probleme funktionieren könnte.

Die gemeinsame Steuerung vermeidet Kommunikationsstörungen

In der technischen Kommunikation sind es meist die Schnittstellen, bei denen Probleme entstehen. Dr. Kurt Rohrig, stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer IWES, stellt das wichtigste Ergebnis des Projektes „Kombikraftwerk 2“ vor. Es ist die Verknüpfung der Steuerung und die Speicherung der Energie, die für eine stabile Frequenz und Spannung im Netz sorgt.

Die Projektteilnehmer sind auf die gemeinsame Leitwarte im aktuellen „Komikraftwerk2“ stolz. Mit dieser Steuerung sei eine ständige Online-Leistungsmessung möglich, erklären sie. Eine aktuelle Wetterprognose schätze die voraussichtlichen Leistungserwartungen für die kommenden Stunden und Minuten ab, vergleiche mit den Reserven und könne, auf einem Fahrplan der Regelenergie eine Bereitstellung von Strom errechnen und festlegen.

Was der Feldtest 2013 zeigt

In der Theorie klappen technische Vorgänge meist gut. Oft ist es der Vorführeffekt, Nervosität von Mitarbeitern oder das Zusammenspiel von Mensch und Technik, die den Erfolg von Großprojekten in Frage stellen. Die Demonstration des Feldtestes des Projektes „Kombikraftwerk 2“, erfolgte unter realen Bedingungen. Schwierigkeiten sind bei technischen Anlagen meist beim hoch- und runter fahren zu erwarten. Um die gute Funktion zu zeigen, wurde zunächst ein vorgegebenes Signal, das hohe Ansprüche an Geschwindigkeit und Einspeisegenauigkeit stellt, abgefahren. Am Schluss des Feldtestes wurde gezeigt, wie genau sich die Systeme den Abrufsignalen anpassen und die Regelleistung an Strom bereit stellen.

Kaspar Knorr, Projektleiter des „Kombikraftwerk 2“ freute sich über die unproblematische Funktion. Damit habe der Test gezeigt, dass die EE die Anforderungen die an eine Regelleistung mit Strom gestellt werden, erbringen kann. Er weist stolz darauf hin, dass die Anpassungszeit von wenigen Sekunden deutlich schneller ist als in konventionellen Kraftwerken. Er spricht sich dafür aus, dass die EE am Regelenergiemarkt teilnehmen soll, um ihre Systemverantwortung besser wahrnehmen zu können. Er plädiert für eine Anpassung der Rahmenbedingungen.

Der Feldtest wird durch eine Simulation ergänzt

Testreihen in Feldversuchen sind wichtig. Dort können Möglichkeiten erprobt, dargestellt und dokumentiert werden. In weiteren Szenarien kann auf aktuelle Ereignisse oder Geschehnisse im Jahreskreislauf eingegangen werden. Die Wissenschaftler können zum Beispiel Stunden genaue Wetterdaten einspielen, Einblicke in die Auswirkungen der Stromerzeugung gewinnen und den Transport des Stroms, Minuten genau überwachen.