Digital und vernetzt: Westenergie zeigt das Stromnetz der Zukunft

• Kommunen im Sauerland werden zu Pionieren für Digitalisierung und Smartifizierung der Energieinfrastrukturen 
• Mona Neubaur: „Das Projekt ‚Smarte Energieregion Arnsberg und Sundern‘ bildet das zukünftige Energiesystem mit den erforderlichen Infrastrukturen optimal ab und kann somit als Blaupause für weitere Verteilnetze dienen.“

Es ist das Jahr 2030: 80 Prozent des deutschen Strombedarfs werden durch erneuerbare Energien gedeckt, immer mehr Wärmepumpen heizen Haushalte und Unternehmen, immer mehr Fahrzeuge tanken an E-Ladesäulen. So zumindest will es das im Juli 2022 verabschiedete Osterpaket der Bundesregierung. Die dafür notwendige Grundlage schaffen gut ausgebaute, moderne und digitalisierte Stromverteilnetze. Mit über 70 digitalen Ortsnetzstationen, mehr als 2.200 Smart Metern und zwei smarten Umspannwerken zeigt die Westnetz GmbH, der Verteilnetzbetreiber der E.ON-Tochter Westenergie AG, schon heute, wie dieses aussehen kann und macht Arnsberg und Sundern damit zu Pionieren für die Energieversorgung der Zukunft. 
„Verteilnetze sind das Rückgrat der Energiewende. Mehr als 90 Prozent der Erneuerbare-Energien-Anlagen speisen ihren Strom dort ein. Mit dem beschleunigten Einbau von Wärmepumpen und dem E-Mobility-Hochlauf nimmt die Komplexität beim Strommanagement enorm zu. Dies kann nur mit digitalen, intelligenten Infrastrukturen bewältigt werden. Das Projekt „Smarte Energieregion Arnsberg und Sundern“ bildet das zukünftige Energiesystem mit den erforderlichen Infrastrukturen optimal ab und kann somit als Blaupause für weitere Verteilnetze dienen“, sagte Mona Neubaur, Ministerin für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen, im Rahmen des offiziellen Pressetermins in der Netzleitstelle von Westnetz in Arnsberg. 

„Unsere Verteilnetze arbeiten gut und zuverlässig – auch im europäischen Vergleich. Klar ist aber auch, dass wir einen massiven Umbau vor der Brust haben. Die Westenergie-Gruppe hat in den vergangenen 15 Jahren 265.000 PV-Anlagen an das Netz angeschlossen. Jetzt müssen wir allein 675.000 Anlagen bis 2030 anschließen. Hinzu kommen Wärmepumpen und Ladesäulen für E-Fahrzeuge. Für diese zusätzliche Aufgabe waren die Verteilnetze ursprünglich nicht ausgelegt“, erläuterte Patrick Wittenberg, Geschäftsführer der Westnetz GmbH, die Herausforderungen. „Deshalb müssen wir die Netze dringend verstärken, erweitern und digitalisieren. Wir brauchen Smart Grids. Also: Netze, die sich aus der Ferne beobachten und steuern lassen. In diesen Netzen wird es möglich, Strom und Spannung aus der Ferne zu messen und Energieflüsse zu steuern. Mit den gemessenen Daten können wir die Netze noch bedarfsgerechter ausbauen und effizienter betreiben.“ 

In der Vergangenheit floss Strom nur in eine Richtung – vom großen Kraftwerk zu den Haushalten und Unternehmen. Kraftwerke waren auf der Höchstspannungsebene angeschlossen und konnten ihre Erzeugung auf den aktuellen Verbrauch abstimmen. Verteilnetzbetreiber hatten die Aufgabe den Strom aus dem Übertragungsnetz, also der Höchstspannungsebene, aufzunehmen und über die Hoch-, Mittel- und Niederspannung zu den Haushalten und Unternehmen zu transportieren. Eine Steuerbar- und Beobachtbarkeit war nur auf den hohen Spannungsebenen notwendig. Diese Aufgabe haben die Verteilnetzbetreiber auch zukünftig noch. Doch es kommen weitere hinzu: Im Energiesystem der Zukunft werden immer mehr erneuerbare Energien angeschlossen – überwiegend in der Mittel- und Niederspannung. Verteilnetzbetreiber bekommen damit die Aufgabe, auch die Einspeisung von Energie in das Netz zu koordinieren – und das abhängig von aktuellen Wetterbedingungen. Um diese zusätzliche Aufgabe zu übernehmen, brauchen Verteilnetzbetreiber digitale Hilfsmittel. Sie brauchen Steuerbar- und Beobachtbarkeit auf den unteren Spannungsebenen, um Energieflüsse steuern zu können und damit das Netz sicher und effizient zu betreiben. Dazu dienen digitale Ortsnetzstationen, Smart Meter und smarte Umspannanlagen, wie sie in der „Smarten Energieregion Arnsberg und Sundern“ zum Einsatz kommen. Im Energiesystem der Zukunft werden die Stromnetze zu sogenannten „Smart Grids“. 
Die „Smarte Energieregion Arnsberg und Sundern“ ist Teil des „E.ON Labs“. In diesem Gesamtprojekt hat sich das Energieunternehmen E.ON SE das Ziel gesetzt, die Energiewelt 2030 schon im Jahr 2024 abzubilden. Die Umsetzung erfolgt in zwei Modellregionen: Neben Arnsberg und Sundern wird auch Lüneburg in Niedersachsen, wo der Anteil Erneuerbarer Energien schon bei über 100 Prozent liegt, smartifiziert und digitalisiert. 
 

Die Komponenten der „Smarten Energieregion Arnsberg und Sundern“ 

•  Im Smart Grid werden aus Ortsnetzstationen digitale Ortsnetzstationen. Ortsnetzstationen wandeln Mittelspannung in haushaltsübliche Niederspannung um. Digitale Ortsnetzstationen haben die gleiche Funktion, übertragen aber zusätzlich Live-Daten über Mobilfunk oder Glasfaser. Eine spezielle Fernwirk- und Messtechnik ermöglicht es, Mittelspannungsstrecken aus der Ferne zu schalten sowie Strom und Spannung in der Mittelspannung und Niederspannung zu messen. So kann Westnetz das Stromnetz in Echtzeit analysieren und regeln. Die Daten helfen dem Unternehmen dabei, das Netz bedarfsgerecht auszubauen. Darüber hinaus erkennt das smarte System ungewünschte Vorkommnisse wie Stromausfälle besonders schnell: Die Technik unterstützt bei der Eingrenzung von Fehlern im Netz und verkürzt durch die Möglichkeit der Fernsteuerung die Ausfallzeiten. In Arnsberg und Sundern liefern bereits mehr als 65 Stationen die entsprechenden Daten an die Netzleitstelle.
• Smart Meter, also intelligente Messysteme, liefern dem Verteilnetzbetreiber anonymisierte Daten zur Netzauslastung, dem Stromverbrauch und der Einspeisung. Damit lassen sich Energieflüsse annähernd in Echtzeit messen und heutige Netzengpässe erkennen sowie zukünftige prognostizieren. Durch die sogenannte „Steuerbox“, können wir darüber hinaus flexible Einspeiser sowie Verbraucher intelligent steuern. Dadurch sind wie in der Lage unsere Netze optimal auszulassen und PV-Anlagen und Ladeinfrastruktur schneller zu integrieren. Daher ist ein kurzfristiger, flächendeckender Rollout für uns essenziell. In Arnsberg und Sundern sind bereits mehr als 2.200 intelligente Messsysteme installiert.
• Ein zukunftsfähiges Umspannwerk, ausgestattet mit digitaler Informationstechnologie, stellt eine weitere Schlüsselkomponente für ein intelligentes Stromnetz dar. Statt analoger Signale, die wie bislang über Kupferkabel übertragen werden, setzt Westnetz auf digitale Kommunikation mittels Glasfaserkabel. Mit den intelligenten Netzen erhöht das Unternehmen nicht nur Sicherheit, Flexibilität und Verfügbarkeit, sondern senkt auch Kosten, potenzielle Risiken und den ökologischen Fußabdruck.
• Das Ziel des neuen § 14a Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) ist es, die Mobilitäts- und Wärmewende in Deutschland zu fördern, ohne dass potenzielle Netzengpässe in der Niederspannung den Anschluss flexibler Anlagen verhindern. Der Paragraf ermöglicht die netzorientierte Steuerung über wirtschaftliche Anreize, Vereinbarungen zu Netzanschlussleistungen und die Steuerung einzelner steuerbarer Verbrauchseinrichtungen. Steuerbare Verbrauchseinrichtungen sind insbesondere Wärmepumpen, nicht öffentlich-zugängliche Ladepunkte für Elektromobile, Anlagen zur Erzeugung von Kälte oder zur Speicherung elektrischer Energie und Nachtstromspeicherheizungen. In Arnsberg und Sundern zeigt Westnetz über eine Teststrecke, wie die Umsetzung technisch ermöglicht werden kann.