Forschungsprojekt SciGrid

Offenes Referenzmodell europäischer Übertragungsnetze für wissenschaftliche Untersuchungen

Credit:

BMBF

Benötigen wir für die Umsetzung der Energiewende Stromtrassen von der Nordsee bis nach Süddeutschland? Können Speicher lokale Engpässe im Netz beheben? Um solche Fragen beispielsweise mittels Simulationen beantworten zu können, wurde im Rahmen des Forschungsprojektes SciGRID ein offenes Modell der europäischen Übertragungsnetze geschaffen.

Forschungsprojekt SciGrid

 

Laufzeit

September 2014 bis Dezember 2017

Förderung durch

Bundesministerium für Bildung und Forschung

Projektbeteiligte

  • Institut für Vernetzte Energiesysteme

Beim Umbau der Stromversorgung im Zuge der Energiewende kommt den Übertragungsnetzen eine zentrale Rolle zu. In den Höchstspannungs-Leitungen mit 220.000 bis 380.000 Volt wird der Strom von Kraftwerken und Offshore-Windparks zu den Verteilnetzen transportiert. Diese wiederum versorgen die Verbraucher mit elektrischer Energie. Wie diese Infrastruktur optimal ausgelegt und genutzt wird, ist für Außenstehende jedoch kaum zu bestimmen. Denn Netzdaten sind nicht allgemein verfügbar oder nicht örtlich zuzuordnen. Um Wissenschaft und Wirtschaft einen Zugang zu ermöglichen, hat das Institut für Vernetzte Energiesysteme mit SciGRID ein Modell der europäischen Übertragungsnetze entwickelt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.

Mit seiner systematischen Dokumentation ist das Netzmodell für wissenschaftliche und technische Studien verwendbar. Wird zum Beispiel diskutiert, ob neue Stromtrassen von Windparks in der Nordsee zu Verbrauchszentren in Süddeutschland geplant werden müssen, können Forscher alternative Szenarien für den Ausbau aufzeigen. Ebenso kann anhand der Datenbasis von SciGRID analysiert werden, wie das Netz mit Speichern zu stabilisieren ist. Auch in vielen weiteren Bereichen bietet das Modell die Grundlage für eine innovative Netzplanung. Die Daten stehen unter der Open Database License (ODbL) und der Programmcode unter der Apache-2.0-Lizenz kostenlos zur Verfügung.

SciGRID basiert auf Geodaten von openstreetmap.org und umfasst für das deutsche Übertragungsnetz aktuell Angaben zu 454 Umspannstationen und 826 Leitungen mit einer Gesamtlänge von 32.436 Kilometern. Auch Kenndaten etwa zu elektrischen Widerständen und Kapazitäten sind enthalten. So können komplexe Wechselwirkungen im Stromnetz analysiert und dessen Betrieb simuliert werden. Etablierte Modelle für die Netzplanung lassen sich besser vergleichen. Außerdem sind im Projekt entwickelte Methoden auf ähnliche Stromnetze außerhalb Europas sowie auf andere Spannungsebenen übertragbar.

Weitere Informationen zum Forschungsprojekt SciGrid:

Projekt-Website

Abteilungen, Forschungsgruppen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt SciGrid:

Abteilung

Energiesystemanalyse

Entscheidungen in der Energiewirtschaft, Energiepolitik und Energieforschung haben weitreichende und langwirkende Folgen. Durch vorausschauendes aktives Handeln können Chancen neuer Technologien rechtzeitig erkannt und mögliche negative Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft minimiert werden. Voraussetzung für ein solches Handeln ist systemanalytisches Wissen, welches wir sektorenübergreifend bis hin zur globalen Ebene und basierend auf unterschiedlichen Methoden bereitstellen.

Forschungsgruppe

Energiesystemmodellierung

In der Energiesystemmodellierung entwickeln wir Methoden und Lösungen für die Planung zukünftiger Energieinfrastrukturen. Im Zentrum steht dabei die Frage, welchen Beitrag verschiedene Technologien zu nachhaltigen, zuverlässigen und kostengünstigen Energiesystemen leisten können.

Handlungsfeld

Ausgleich von Energieangebot und -nachfrage

Die Gleichzeitigkeit von Stromerzeugung und -verbrauch ist die Basis für ein stabiles Energiesystem. Weil die dominierenden erneuerbaren Energien im Stromsystem jedoch stark wetterabhängig – und damit nicht zeitunabhängig verfügbar – sind, müssen wir gänzlich neue Konzepte der Systemregelung entwickeln, um Bedarf und Verfügbarkeit in Einklang zu bringen.

Kontakt

Energiesystemmodellierung

Forschungsgruppe
Institut für Vernetzte Energiesysteme