Den Verteilnetzen in der Mittel- und Niederspannung kommt eine zentrale Rolle zu bei der Aufnahme erneuerbarer Energien. Im Zuge der Ablösung zentraler Kraftwerke kommen mehr Aufgaben auf sie zu, für die auch moderne und neue Betriebsmittel zum Einsatz notwendig. Wie sich neue Netztechnologien in der Anwendung verhalten, will das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zeigen. Wie das KIT mitteilte, plant es dafür mit dem High Power Grid Lab (HPGL) eine neue Forschungseinrichtung. Im Fokus stehen dabei Nieder- und Mittelspannungsnetze zur regionalen Stromverteilung. Die Testplattform soll im Jahr 2030 in Betrieb gehen. Ihr Bau wird mit 32,8 Millionen Euro aus Mitteln für strategische Ausbauinvestitionen der Helmholtz-Gemeinschaft finanziert.

„Mit dem HPGL schaffen wir eine weltweit einzigartige Forschungsumgebung, um das Verhalten innovativer Netzbetriebsmittel unter realistischen Bedingungen zu untersuchen“, sagt Marc Hiller, Leiter des Elektrotechnischen Instituts (ETI) am KIT. „Diese Infrastruktur wird eine entscheidende Rolle dabei spielen, neue Technologien für den Umbau unserer Stromnetze zu entwickeln.“ Ziel des HPGL sei es, das Systemverhalten neuartiger Netzbetriebsmittel wie Stromrichter für Mittelspannungs-Gleichstromnetze in ihrer möglichst realen Netzumgebung zu erforschen.

Kopplung von Mittel-, Niederspannung und Industrienetzen

Durch die zunehmende Elektrifizierung gewännen miteinander gekoppelte Mittelspannungsnetze, regionale Verteilnetze sowie Industrienetze immer mehr an Bedeutung. Das Smart Energy System Simulation and Control Center des Energy Lab am KIT kombiniere die Echtzeitsimulation von Stromnetzen mit den künftig im HPGL verfügbaren Emulatoren für Mittelspannungsnetze. Dabei bestimme die Echtzeitsimulation das Systemverhalten der Stromnetze, während die Emulatoren dieses Verhalten in der realen Welt mit realen Leistungsfluss nachbildeten. So ließen sich verschiedene Komponenten umfassend erproben.

Es entstehe ferner eine flexible Testumgebung, die mit ihrem Verhalten das reale Netz so exakt wie möglich darstellt. So lasse sich zum Beispiel der Energiefluss von einem Mittelspannungsnetz in ein anderes simulieren. Das Reallabor Energy Lab verknüpfe Versuchsanlagen zur Stromerzeugung, Energiespeicherung und -nutzung miteinander, um ein intelligentes Gesamtsystem zur Energieversorgung zu entwickeln.

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