Smart Operator

Zentraler Baustein für das Stromnetz der Zukunft

Intelligente Netzsteuerung funktioniert

Das E-Auto wird betankt, wenn die Sonne scheint. Die Waschmaschine im Keller legt los, sobald die Photovoltaikanlage auf dem Dach am meisten Strom liefert. Warum? Weil sich so das vorhandene Stromnetz im Ort besser nutzen lässt, indem möglichst viel lokal erzeugte Energie vor Ort verbraucht wird. Fast drei Jahre lang wurde dieser Ansatz in insgesamt drei Feldtests in Rheinland-Pfalz und im bayerischen Schwabmünchen getestet. In dem bislang einmaligen Forschungs- und Entwicklungsprojekt namens Smart Operator – kurz SmOp – wurde ein intelligentes Stromnetz in der Praxis erprobt. Jetzt liegen die Ergebnisse vor. Fest steht: Vorhandene Ortsnetze können durch intelligente Steuerung rund 35 Prozent mehr Strom aus lokal erzeugter, erneuerbarer Energie aufnehmen. Durch die bessere Nutzung vorhandener Netze kann ihr Ausbau reduziert werden. Ein wichtiger Beitrag für die Energiewende.

Das Herzstück des intelligenten Netzes war der SmOp. Der eigens für das Projekt entwickelte, selbstständig arbeitende kleine Rechner verschob Ladezeiten von Elektroautos und Batteriespeichern oder startete die intelligente Waschmaschine erst dann, wenn viel Sonnenenergie vor Ort erzeugt wurde. Anhand von Wetterprognosen konnte er vorhersagen, wie viel Strom durch die Photovoltaikanlagen eingespeist werden würde. Durch intelligente Zähler in den teilnehmenden Haushalten kannte er außerdem den voraussichtlichen Verbrauch in der Siedlung. Daraufhin stimmte er den Stromverbrauch intelligenter Bausteine und Speichermöglichkeiten im Stromnetz auf die Erzeugung hin ab und brachte sie in Einklang. 

Einen wichtigen Beitrag zur besseren Nutzung des vorhandenen Stromnetzes leistete auch intelligente Technik im Netz: Fernsteuerbare Lastschaltleisten und ein regelbarer Ortsnetztransformator trugen dazu bei, dass trotz hoher Einspeisung die Spannungsgrenzen im Netz eingehalten werden.

Der Smart Operator ist ein erfolgreicher Energiewende-Manager, der vor Ort seine Fähigkeiten bewiesen hat.
Stefan Willing, Projektleiter Smart Operator, innogy SE

Früher kannte Energie nur eine Richtung: Der in Kraftwerken erzeugte Strom floss durch die Netze zum Verbraucher. Mit der Energiewende fließt er nun in beide Richtungen. Immer mehr Haushalte verbrauchen nicht nur Strom, sie produzieren ihn auch, mit der Photovoltaikanlage auf dem Dach. Dabei beansprucht die Erzeugung die Netze: Weil sich die Erzeugung nach dem Wetter richtet und nicht nach dem Verbrauch, können Spannungserhöhungen und Netzüberlastungen entstehen, die es zu vermeiden gilt – etwa durch Netzausbau. Der SmOp kann Abhilfe schaffen. Er arbeitet als autonome Steuerungseinheit im Ortsnetz und stimmt Stromangebot und -nachfrage aufeinander ab, indem er Stromverbrauch in Zeiten mit hoher Erzeugung verschiebt. So kann ein kostspieliger Um- oder Ausbau der Netze vermieden werden. Genau das wurde in den drei Pilotregionen Schwabmünchen/Siedlung Wertachau, Kisselbach und Wincheringen erprobt.

Im Schwabmünchner Ortsteil Wertachau kamen dabei neben Bausteinen im Stromnetz selbst auch über 50 intelligente Geräte in den Haushalten der Bürger zum Einsatz: Wasch- und Geschirrspülmaschinen, Wäschetrockner, Batteriespeicher, Wärmepumpen und Ladeboxen für Elektroautos sowie 160 Smart Meter. Dies machte das Projekt zu einer der umfassendsten Smart-Grid-Installationen überhaupt.

Der Stromüberschuss – an sonnigen Tagen erzeugen die 23 Photovoltaikanlagen in Wertachau mehr Strom  als in der Siedlung verbraucht wird – wurde um bis zu ein Drittel reduziert. Diese Energie musste also nicht über das regionale Mittelspannungsnetz abtransportiert werden – eine enorme Entlastung für die Netze.

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