Motivation

Die bisherigen Systemdienstleistungen (SDL) für einen sicheren Betrieb der Stromnetze wurden seit Jahrzehnten vorwiegend von den Synchrongeneratoren der konventionellen Großkraftwerke bereitgestellt. Die Systemdienstleistungen umfassen die Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Betriebsführung und den Versorgungswiederaufbau. Zukünftig müssen diese Systemdienstleistungen durch eine Vielzahl dezentraler Erzeuger auf Basis erneuerbarer Energien und Lasten in den Verteilungsnetzen im Sinne einer sektorenübergreifenden Energiewende erbracht werden. Hierdurch steigen die Anforderungen an die Netzbetriebsführung und das spannungsebenenübergreifende Management von Systemdienstleistungen. Dies führt ebenfalls zu steigenden Anforderungen an den Umfang und die Resilienz der digitalen Transformation des Energiesystems sowie zu neuen Anforderungen an die wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen des zukünftigen elektrischen Energieversorgungssystems.

 

Abbildung 1: Zukünftige Herausforderungen bei der Bereitstellung von Systemdienstleistungen. © Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen – elenia der TU Braunschweig

Ziele des Projektes

Das EFZN-Leitprojekt „SiNED – Systemdienstleistungen für sichere Stromnetze in Zeiten fortschreitender Energiewende und digitaler Transformation“ hat zum Ziel, die bisherigen Systemdienstleistungen für zukünftige Stromnetze weiterzuentwickeln und an die durch die Digitalisierung und fortgeschrittene Energiewende veränderten Anforderungen und Möglichkeiten anzupassen.

Es werden Lösungen für den sicheren Betrieb der zukünftigen Stromnetze – unter Berücksichtigung der besonderen Situation in Niedersachsen – entwickelt und untersucht. Gerade für die windstarken Regionen Niedersachsens ist es von besonderer Bedeutung, verbesserte Lösungen für Systemdienstleistungen zur Bewältigung fluktuierender Einspeisung und für das Engpassmanagement durch Stromspeicherung und zuschaltbare Lasten zu finden.

 

Abbildung 2: Übergeordnetes Projektziel und Teilziele. © EFZN

 

Zur Beantwortung der zentralen gemeinsamen Forschungsfrage von SiNED werden zusammenfassend folgende Leifragen für das Verbundprojekt definiert:

1. Wie kann zukünftig der veränderte Bedarf an Systemdienstleitungen, die zunehmend durch EE-Anlagen erbracht werden müssen, bis 2050 gedeckt werden?

2. Wie kann der Bedarf an Systemdienstleistungen durch die Flexibilitätsbereitstellung dezentraler Netznutzer gedeckt werden und wie kann diese Herausforderung von umrichterdominierten Verteilungsnetzen gelöst werden?

3. Wie kann die Flexibilität für die Bereitstellung von Systemdienstleistungen in Verteilnetzen unter Berücksichtigung der Resilienz informationstechnisch erschlossen werden?

4. Welche wirtschaftlichen Optimierungspotentiale sind bei der Bereitstellung von Systemdienstleistungen möglich, welche (datenschutz-)rechtlichen Restriktionen sind zu beachten und welche Anpassungen des Ordnungsrahmens sind erforderlich?

Aufbau des Projektes

Das Verbundvorhaben gliedert sich in insgesamt neun integrierte, verzahnte Teilprojekte (TP), die in drei Kompetenzbereiche gegliedert sind.

 

Abbildung 3: Aufbau des Projektes. © EFZN

Daten zum Projekt

Sprecher

Professor Dr.-Ing. Bernd Engel

TU Braunschweig, Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen – elenia

Projektkoordinator

Jonas Wussow

TU Braunschweig, Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen – elenia

Telefon: 0531 391 7707

E-Mail: j.wussowtu-braunschweigde

 

Projektpartner

TU Braunschweig – Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen – elenia

Professor Dr.-Ing. Bernd Engel und

Professor Dr.-Ing. Michael Kurrat

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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – Institut für Vernetzte Energiesysteme Oldenburg

Professor Dr. Carsten Agert

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OFFIS e.V. – Institut für Informatik Oldenburg

Professor Dr. Sebastian Lehnhoff

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Leibniz Universität Hannover – Fakultät für Elektrotechnik und Informatik, Fachgebiet Energieinformatik

Professorin Dr.-Ing. Astrid Nieße

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Leibniz Universität Hannover – Institut für Elektrische Energiesysteme, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung

Professor Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

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Leibniz Universität Hannover – Institut für Wirtschaftsinformatik

Professor Dr. Michael H. Breitner

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TU Clausthal – Institut für deutsches und internationales Berg- und Energierecht

Professor Dr. jur. Hartmut Weyer

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Laufzeit

01.11.2019 - 31.10.2022

+ Option zur Verlängerung um 2 Jahre

Fördernde Stelle

Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur – Zusätzliche Förderung von Wissenschaft und Technik in Forschung und Lehre aus Mitteln des Niedersächsischen Vorab

Kompetenzbereich „Elektrische Energietechnik“

TP 1.1: Gesamtstabilisierung durch koordinierte Systemdienstleistungen-Bereitstellung in der Verteilnetzebene

Verantwortlicher Mitarbeiter: Neelotpal Majumdar, Leibniz Universität Hannover, Institut für Elektrische Energiesysteme, Fachgebiet für Elektrische Energieversorgung - Mehr erfahren >

TP 1.2: Regelungstechniken für neuartige Flexibilitätsoptionen und Systemdienstleistungen

Verantwortliche Mitarbeiterin: Vanessa Beutel, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - Institut für Vernetzte Energiesysteme Oldenburg (DLR-VE) - Mehr erfahren >

TP 1.3: Systemdienstleistungen des netzdienlichen Prosumers

Verantwortliche Mitarbeiterin: Lily Kahl, TU Braunschweig, Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen - elenia - Mehr erfahren >

TP 1.4: Methoden für die Konfiguration und Koordination von Schutzsystemen in Netzen

Verantwortlicher Mitarbeiter: Marc René Lotz, TU Braunschweig, Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen - elenia / Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften - Mehr erfahren >

Kompetenzbereich „Digitale Transformation / Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT)“

TP 2.1: IT-Plattformen/-Services zur Bereitstellung dezentraler Systemdienstleistungen

Verantwortlicher Mitarbeiter: Payam Teimourzadeh Baboli, OFFIS e.V. - Institut für Informatik Oldenburg - Mehr erfahren >

TP 2.2: Daten-/Transaktions-/Service-Konzepte dezentraler Systemdienstleistungen

Verantwortlicher Mitarbeiter: Paul Hendrik Tiemann, Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Elektrotechnik und Informatik, Fachgebiet Energieinformatik - Mehr erfahren >

TP 2.3: Prognosen, Angriffsmöglichkeiten auf IKT-Infrastrukturen

Verantwortliche Mitarbeiterin: Jana Gerlach, Leibniz Universität Hannover, Institut für Wirtschaftsinformatik - Mehr erfahren >

Kompetenzbereich „Wirtschaftliche und energierechtliche Fragen“

TP 3.1: Wirtschaftlich-/Finanzierbarkeit, Akzeptanz, Geschäftsmodell

Verantwortliche Mitarbeiterin: Jana Gerlach, Leibniz Universität Hannover, Institut für Wirtschaftsinformatik - Mehr erfahren >

TP 3.2: Rechtliche Rahmenbedingungen für Systemdienstleistungen, EU-DSGVO

Verantwortlicher Mitarbeiter: Sebastian Buchholz, TU Clausthal, Institut für deutsches und internationales Berg- und Energierecht - Mehr erfahren >