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. © elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme 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
Aktuelles
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Daten zum Projekt
Sprecher
Professor Dr.-Ing. Bernd Engel
TU Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme
Projektkoordinator
Jonas Wussow
TU Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme
Telefon: 0531 391 7707
E-Mail: j.wussowtu-braunschweigde
Projektpartner
TU Braunschweig – elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme
Professor Dr.-Ing. Bernd Engel und
Professor Dr.-Ing. Michael Kurrat
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – Institut für Vernetzte Energiesysteme Oldenburg
Professor Dr. Carsten Agert
OFFIS e.V. – Institut für Informatik Oldenburg
Professor Dr. Sebastian Lehnhoff
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg – Department für Informatik, Abteilung für Digitalisierte Energiesysteme
Professorin Dr.-Ing. Astrid Nieße
Leibniz Universität Hannover – Institut für Elektrische Energiesysteme, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung
Professor Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
Leibniz Universität Hannover – Institut für Wirtschaftsinformatik
Professor Dr. Michael H. Breitner
TU Clausthal – Institut für deutsches und internationales Berg- und Energierecht
Professor Dr. jur. Hartmut Weyer
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, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme - Mehr erfahren >
TP 1.4: Methoden für die Konfiguration und Koordination von Schutzsystemen in Netzen
Verantwortlicher Mitarbeiter: Marc René Lotz, TU Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme / 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, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Department für Informatik, Abteilung für Digitalisierte Energiesysteme - 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 >