Vernetzes Energiesystem

DESIGNETZ bildet das Stromnetz in lokale und regionale Energiebereiche ab. Ein lokaler Energiebereich kann aus Stromerzeugungsanlagen sowie Privathaushalten und Industriebetrieben bestehen, die Strom verbrauchen, aber auch selbst erzeugen können. Hinzu kommen weiteren Bausteine der Energiewende wie zum Beispiel Speichersysteme. Die Energie soll möglichst dort verbraucht oder gespeichert werden, wo sie erzeugt wurde. Lokale Energiebereiche können sich über regionale Verbindungen miteinander austauschen.

Netzsteuerung nach dem Subsidiaritätsprinzip*

Die lokalen Energiebereiche steuern ihr Netz weitestgehend eigenständig. Ein Überangebot an Strom aus erneuerbaren Energien, freie Speicherkapazität oder ein nicht durch eigene Mittel zu deckender Strombedarf werden an die übergeordnete regionale Energieebene gemeldet. Diese leitet überschüssigen Strom weiter oder speist zusätzlichen Strom in die lokale Energieebene ein. Das Design des intelligenten Stromnetzes entspricht damit dem sogenannten Subsidiaritätsprinzip.

Kaskadierende Datenknoten

Die Energieflüsse im intelligenten Stromnetz werden mit Hilfe moderner Informations- und Kommunikationstechnik gesteuert. Die DESIGNETZ-Projekte werden an verschiedene lokale Datenknoten angeschlossen und bilden mit den örtlichen Stromerzeugungsanlagen sowie den ansässigen Verbrauchern einen lokalen Energiebereich. Die lokalen Datenknoten melden ihren Netzzustand an regionale Datenknoten, die ihrerseits mit dem zentralen Datenknoten verbunden sind. Die Daten fließen dabei wie in einer Kaskade von unten nach oben. Übergeordnete Datenknoten erhalten allerdings nur diejenigen Informationen, die sie tatsächlich benötigen. Durch die Zusammenfassung (Aggregation) und Anonymisierung von Daten sind Datenschutz und Datensicherheit gewährleistet.

Simulation der Zukunft

Das System-Cockpit von DESIGNETZ simuliert auf Basis realer Daten die Funktion des Verteilnetzes unter möglichen Zukunftsszenarien. DESIGNETZ kann so ermitteln, wie das Verteilnetz sich nach einem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien verhält.

* Nach dem Subsidiaritätsprinzip soll die unterste Ebene einer Organisation in eigener Verantwortung handeln, steuern und entscheiden. Erst wenn das nicht mehr möglich ist, schreitet die übergeordnete Ebene unterstützend ein.

In der Grafik können Sie die einzelnen Projekte auswählen und anklicken, um weitere Informationen über das Projekt zu erhalten.
Rheinland-Pfalz SAARLAND Nordrhein-Westfalen WernePower to HeatPROJEKT ANSEHENDie dezentrale Umwandlung von Strom in Wärme soll eine Netzüberlas-tung durch Überschussstrom vermeiden. Private Haushalte und gewerb-liche Kunden heizen dafür zeitweise netzdienlich mit Strom, entlasten dadurch das Stromnetz und sparen fossile Primärenergieträger ein.Bottrop100 KWK-Anlagen in BottropPROJEKT ANSEHENBestandsprojekt zur Untersuchung von dezentralen Erzeugungsanlagen im Haushaltsbereich. Es werden detaillierte Daten für Lastprofile und Anlagenbetrieb eingebracht.DortmundPower to Heat Wärme 2.0PROJEKT ANSEHENLändlich erzeugter, regenerativer Überschuss-Strom wird durch Power toHeat (PtH) in das Nah- und Fernwärmenetz des Ballungsraums Dortmundeingespeist.RekenGrid4EUPROJEKT ANSEHENExistierende Stromnetze werden technisch so optimiert, dass sie dynamischer und flexibler auf die schwankende Einspeisung von Strom aus regenerativen Energien reagieren.BottropEnergiewabe InnovationCityPROJEKT ANSEHENMikro-KWK-Anlagen im Haushalt sollen das Netz auf unterster Ebene stabilisieren. Das Flexibilitätspotenzial eines Anlagenverbunds wird inder InnovationCity Ruhr - Modellstadt Bottrop erprobt.IBBENBÜRENPtG IbbenbürenPROJEKT ANSEHENDas Power-to-Gas-Projekt in Ibbenbüren verbindet Strom-, Gas- undFernwärmenetze zu einer übergreifenden Systemlösung, die erneuerbare Energie mit hohem Nutzungsgrad übertragen oder zwischenspeichern kann.Paffendorf / BedburgSmart StationPROJEKT ANSEHENKonventionelle Umspannanlagen werden zu einer Energie- und Daten- drehscheibe weiterentwickelt, um die Durchleitungskapazitäten im Hoch- und Mittelspannungsnetz zu erhöhen und Flexibilitätspotenziale zu- und abschaltbarer Lasten besser nutzen zu können.Region Büren (Sauerland)WiLTPROJEKT ANSEHENErhöhung der Übertragungsfähigkeit vorhandener Stromkreise durch den witterungsabhängigen Betrieb, um erhöhte Windenergie transportieren zu können.LünenMefCO2 PtFPROJEKT ANSEHENEntwicklung einer innovativen Methanol-Produktion. Überschüssiger Strom wird in chemische Energie umgewandelt: es entsteht ein Speichermedium, mit hoher, spezifischer Energiedichte.######PROJEKT ANSEHEN#########EssenFlex-ElektrolysePROJEKT ANSEHENDie Herstellung von Aluminium (Schmelzfluss-Elektrolyse) soll flexibili-siert werden, damit sie, wie ein Pumpspeicherkraftwerk, große Bilanzab-weichungen zwischen Stromeinspeisung und Bedarf ausgleichen kann.WettringenEIChe WettringenPROJEKT ANSEHENEin elektrochemischer Batteriespeicher speichert überschüssigen Strom von regenerativen Erzeugern und speist ihn zu einem späteren Zeitpunkt wieder ins Verteilnetz ein. Ein Netzausbau kann so ver- schoben bzw. vermieden werden.EssenVPP SteagPROJEKT ANSEHENDas virtuelle Regelkraftwerk (VPP) ist eine Kombination von mehr als 50 dezentralen Klein- und Kleinst-Erzeugungsanlagen, Speichern und abschaltbaren Lasten. Die STEAG VPP kann alle drei Formen der Regelenergie bereitstellen.WesteifelRegionales VerbundsystemWesteifel – TP: BiogasPROJEKT ANSEHENIntelligente Vernetzung und Steuerung eines Biogasverbunds durch selbstlernende Systeme (neuronales Netz). Mit dem Ziel der Vollflexibili- sierung einer Biogasanlage zur Netzstabilisierung im ländlichen Raum.WincheringenSmart OperatorPROJEKT ANSEHENDurch kontinuierliche Ermittlung von Netz- und Wetterdaten werden Prognosen zu künftigen Netzzuständen ermittelt und steuernd einge-griffen. Kern ist die Zwischenspeicherung von PV-Einspeise-Übererzeu-gungen und zeitverzögerter Rückspeisung ins Verteilnetz.SimmernEnergiewabe Rhein-Hunsrück-KreisPROJEKT ANSEHENEin kaskadiertes Energiemanagement vom Haushalt bis zur Umspann- anlage soll mehr Überschussstrom vor Ort nutzen und eine bessere Integration von Erneuerbaren Energien in das Verteilnetz ermöglichen.Münchweiler / KaiserslauternSESAM-FarmPROJEKT ANSEHENEine teilautonome Farm generiert durch die Nutzung von mobilen Speichern und erneuerbaren Energien in Kombination mit einem Energie- managementsystem netzdienliches Verhalten.MainzEnergiewende in der StadtPROJEKT ANSEHENIntelligente Verknüpfung der Sektoren Strom, Gas, Wärme, Verkehr und Industrie auf lokaler und überregionaler Ebene im urbanen Raum.WormsEnergiestudio RheinhessenGalerie Markt / KundePROJEKT ANSEHENIn einem Neubaugebiet wird durch innovative Lösungen die Optimierung der Energieversorgung demonstriert.Region RheinhessenEnergiestudio RheinhessenGalerie NetzPROJEKT ANSEHENNetztechnische Lösungen für den weiteren Zubau von dezentralen Erzeugungsanlagen in vorhandenen Netzen und ihre Integration in neue Märkte.BingenvVPP TSB – virtual Virtual PowerPlantPROJEKT ANSEHENVirtuelles Virtuelles Kraftwerk, das auf realen Messwerten basiert und verschiedene virtuelle Anlagentypen zu einem Pool von insgesamt 100 Anlagen im Marktparallelserver der TSB mathematisch abbildet.Das Systemcockpit kann über diesen Aggregator ein definierbares Flex-Band aus einer Gesamtleistung von 110 MW ansteuern.GroßlangenfeldSmart CountryPROJEKT ANSEHENSmart Country regelt kontinuierlich die Netzzustände, um in einem ländlichen Raum die Einspeisung von mehr Strom aus erneuerbaren Energien zu ermöglichen.Simmern HTLS PROJEKT ANSEHENErhöhung der Übertragungsfähigkeit vorhandener Stromkreise auf 200 MVA, um erhöhte Windenergie transportieren zu können.Ludwigshafen Dynamische Netzstabilisierung PROJEKT ANSEHENEine Kombination aus Batteriespeicher und KWK-Anlage liefert Regelenergie im Verteilnetzbereich.Ludwigshafen Flex4Energy PROJEKT ANSEHEN Flexibilitätsmanagement für die Energieversorgung der Zukunft. Völklingen-FenneE-Kessel 20MWPROJEKT ANSEHENEin Elektrodenkessel wird an einem komplexen Verbundstandort (Sektoren Strom, Wärme, Gas) zur Aufnahme von Überschussstrom aus dem Hochspannungsnetz und zur Bereitstellung von System-dienstleistungen eingesetzt.DillingenFernwärmespeicher 1000 MWhPROJEKT ANSEHENEin dezentraler Fernwärmespeicher wird in Kombination mit bestehenden KWK-Anlagen zur Flexibilisierung der Netzinfrastruktur(Strom, Wärme, Gas) eingesetzt.Freisen, Perl, SaarlouisEMIL – Energienetze mit innovativen LösungenPROJEKT ANSEHENSysteme zur Steuerung von Nieder- und Mittelspannungsnetzen mit dezentraler Einspeisung in ländlichen und städtischen Testnetzen.######PROJEKT ANSEHEN#########SaarlouisPolyEnergyNetPROJEKT ANSEHENDynamische Microgrids zur Sicherung der Versorgung und Verknüpfung aller Energienetze zu einem spartenübergreifenden Polynetz. Ziel sind Ortsnetze, die bei volatiler Einspeisung robust bleiben. Energy Gateway PROJEKT ANSEHENDie Anbindung aller Einzelprojekte innerhalb von DESIGNETZ erfolgt über das Energy Gateway. Monitoring für Flexibilität PROJEKT ANSEHENEine integrierte Daten- und Dienstplattform, die einheitlich, offen und sicher ist, ermöglicht das effiziente und datenschutz-konforme Datenmanagement beim Monitoring der DESIGNETZ-Projekte. System-Cockpit PROJEKT ANSEHENEin Laborarbeitsplatz zeigt, wie die Versorgungssicherheit im Jahr 2035 durch Flexibilitäten in Markt und Netz, mit zugeschnittenen IKT-Lösungen gewährleistet wird.

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