Die Verteilung elektrischer Energie ist eine Herausforderung der Energiewende. Um eine höhere Auslastung der Netzinfrastruktur zu erzielen, wird im Projekt eine Umstellung auf Gleichstrom erforscht.
Der Einsatz von Gleichstrom (DC) in Verteilnetzen ermöglicht eine wesentlich höhere Auslastung der Netzinfrastruktur und verringert damit den Ressourceneinsatz für den Netzausbau. Das heißt: Bei gleichem Materialaufwand kann deutlich mehr Energie im Vergleich zur heutigen AC-Technologie verteilt werden. Das Projekt wird die technologische Basis für ein neuartiges, vollständig Umrichter-gespeistes Verteilnetz auf Basis von DC-Technologie für den urbanen Raum entwickeln, welches die Aufgaben der heutigen Netzebenen 5-7 (Mittel- und Niederspannung) übernehmen kann.
6 Jahre
Laufzeit
ca. 5 Mio. Euro
Fördersumme
6 + 3
Fachgebiete + Fakultäten der TU Ilmenau
Bei der Umstellung von Verteilnetzen auf DC-Technologie handelt es sich um eine umfassende sozio-technische Transformation, die nicht nur technologisch machbar, sondern auch von den verschiedenen, in die Transformation involvierten Akteursgruppen akzeptiert und unterstützt werden muss. Entsprechend ist die kommunikative Einbeziehung betroffener Akteursgruppen (Netzbetreiber, Gerätehersteller, Handwerker, Bevölkerung etc.) ein wichtiger Bestandteil des Projekts, um eine realistische Roadmap für den Transformationsprozess zu erarbeiten. Neben den technischen Fragestellungen wird auch erforscht, welche kommunikativen Maßnahmen der damit verbundene Change-Prozess erforderlich macht.
Innovationen werden durch VERNEDCT vor allem in folgenden Gebieten erwartet:
- Neue Architektur und Methoden für den Verteilnetzbetrieb
- Methoden zur optimalen Komponentenauslastung (Erhöhung der Volllaststunden) durch Speicherbewirtschaftung und Leistungsflussregelung
- Methoden zur Fehlerklärung durch Umrichter und Schaltgeräte
- Neue Umrichtertopologien für den Einsatz in DC-Verteilnetzen
- Methoden bzw. Spezifikation zur “Plug & Operate”-Regelung von Umrichtern
- Konzept verlustminimaler hybrider Schaltgeräte für den Dauerbetrieb
- Transformationspfad mit Roadmaps für das Asset Management der Verteilnetzbetreiber,
- Technologieentwicklung und anspruchsgruppenspezifische Kommunikationskonzepte für Transformationsprozesse
Als Ergebnis des Projektes werden erwartet:
- eine skalierbare Zielnetztopologie für Verteilernetze in DC-Technologie,
- ein dazugehöriges Schutz- und Betriebskonzept,
- die Auswahl und der Entwurf von Umrichtertopologien für spezifische Aufgaben im Verteilnetz,
- Verfahren für die Umrichter-Regelung sowie
- Kommunikationskonzepte, die zu einer erfolgreichen Implementation der DC-Technologie beitragen.
Fördermittelgeber
Carl Zeiss Stiftung im Programm „Durchbrüche – Energiesysteme der Zukunft“
Die Carl-Zeiss-Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, Freiräume für wissenschaftliche Durchbrüche zu schaffen. Als Partner exzellenter Wissenschaft unterstützt sie sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). 1889 von dem Physiker und Mathematiker Ernst Abbe gegründet, ist die Carl-Zeiss-Stiftung eine der ältesten und größten privaten wissenschaftsfördernden Stiftungen in Deutschland. Sie ist alleinige Eigentümerin der Carl Zeiss AG und SCHOTT AG. Ihre Projekte werden aus den Dividendenausschüttungen der beiden Stiftungsunternehmen finanziert.
