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Störfaktoren im Stromnetz überwachen und ausgleichen

Oberschwingungsströme sind Störfaktoren im Stromnetz, die die Netzbelastung erhöhen und dadurch die Effizienz der Stromversorgung verringern. Sie entstehen beispielsweise durch den Einsatz von Frequenzumrichtern in Maschinen, durch Gleich- oder Wechselrichtern in Batteriespeicher- und Photovoltaikanlagen, Elektrofahrzeugen oder auch vielen Schaltnetzteilen für kleine Verbraucher wie Computer oder Handyladegeräte. Durch die Energiewende nimmt der Einsatz von solchen an das Netz angeschlossenen Komponenten zu. Das hat Einfluss auf die Netzqualität und erhöht Netzverluste, was wiederum die Energiekosten in die Höhe treibt. Damit sind supraharmonische Oberschwingungen für Netzbetreiber ein bekanntes und aktuelles Thema. Die BnNetze erforscht, welche Faktoren und Einspeiser supraharmonische Schwingungen verursachen. Da die herkömmliche Messtechnik die Schwingungen nur bedingt abbildet, entwickelt das Projekt unter Laborbedingungen und im Feldversuch präzisere Messverfahren, um Muster über Störungsbilder zu dokumentieren und neue Grenzwerte zu entwickeln. Im nächsten Schritt analysieren die Experten mögliche Lösungswege, um supraharmonische Oberschwingungen zu vermeiden oder auszugleichen. Damit trägt das Projekt dazu bei, das Stromnetz auf die Energiewende vorzubereiten und stabiler und energieeffizienter zu machen.

Projektdaten

Projektnummer 2017-09
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger bnNetze GmbH
Laufzeit Juni 2017 bis Juli 2019
Zuschuss 125.000 €

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Neubau Bürgerhaus Mietersheim
Lahr

Energieeffizientes Bürgerhaus Mietersheim

Als ehemals selbstständiges Dorf hat Mietersheim eine für eingemeindete Ortsteile typische Struktur. Stark befahrene Straßen führen durch den alten Ortskern, in den 1960ern und 70ern kamen neue Wohngegenden hinzu und veränderten den Charakter des alten Bauerndorfes.Mit einem kommunalen Entwicklungsplan harmonisierte die Stadt Lahr nun beide Teile und schaffte einen verkehrsberuhigten Ortskern als neues Zentrum. Teil dieses Plans war der Bau eines neuen, energieeffizienten Bürgerheims. Dafür riß die Stadt zwei alte Gebäude im Ortskern ab und errichtete das Bürgerheim, das sich mit seiner transparenten Fassade in die Architektur des Dorfplatzes einfügt. Großen Wert legte das städtische Bauamt darauf, für den Bau regionale, nachwachsende Rohstoffe zu verwenden. Verschiebbare Wände machen es nun möglich, das neue Gebäude flexibel zu nutzen. Das Konzept senkt zudem – im Vergleich zum Heizen oder Beleuchten eines einzigen, großen Raumes – die Energiekosten. Im Sommer kühlen Erdregister über ein Röhrensystem im Boden die Räume ohne dafür wie herkömmliche Klimaanlagen große Strommengen zu verbrauchen. Pro Jahr spart die Gemeinde damit etwa ein. Mietersheim ist Vorbild für andere Gemeinden, wenn es darum geht mit nachhaltigen aber bereits bewährten Technologien energieeffizient zu bauen ohne die städtischen Finanzen damit stark zu belasten. Um ihr Modell in die Öffentlichkeit zu tragen, veranstaltete die Stadt Lahr deshalb mehrere Veranstaltungen zum Thema ‚Best Practice – Energieeffizienz als Standard.

Wärmenetz der Zukunft - Intelligente Vernetzung mehrerer Wärmenetze
Kehl

Intelligent verbundene Wärmenetze für Kehl

Anders als im Strommarkt, geht die Energiewende im Wärmebereich nur langsam voran. Auch hier kommt dem Wandel zu dezentralen, mit erneuerbaren Energien betriebenen Erzeugern eine wichtige Bedeutung zu. Die Vernetzung bestehender kleinerer Wärmenetze zu einem größeren System aus flexibel steuerbaren Erzeugern und Pufferspeichern und die Sektoren übergreifende Betrachtung von Strom und Wärme bietet großes Potenzial. Die Wärmegesellschaft Kehl verbindet deshalb in einem Pilotprojekt zwei kleinere Wärmenetze mit einem großen, um mit einer zentralen Steuerung ein ökonomisches und ökologisches Optimum zu erreichen. Durch den Betrieb verschiedener Wärmeerzeuger – darunter verschiedene BHKWs, eine thermische Solaranlage, Spitzenlastkessel und zentrale und dezentrale Pufferspeicher – werden Redundanzen geschaffen und der Einsatz der effizienten Kraft-Wärme-Kopplung auf ein Maximum gesteigert. Durch die intelligente Steuerung von einem dezentralen Heizkessel und Pufferspeichern im Wärmenetz sollen Kapazitätsengpässe, die der Anschluss weiterer Kunden an ein bestehendes Wärmenetz mit sich bringt, überwunden werden und eine Erweiterung vorhandener Wärmenetze ermöglichen. Langfristig besteht auch die Möglichkeit, überflüssigen Wind- und PV-Strom im power-to-heat-Verfahren zur Wärmeversorgung zu nutzen. Die ausführliche Evaluation der Ergebnisse macht das Modell attraktiv für die zahlreichen weiteren Wärmenetzbetreiber in der Region und in Deutschland.

CO2-freier Schulanbau
Freiburg

CO2 freies Schulgebäude

An der Freien Christlichen Schule in Freiburg entstand ein Neubau, der mit erneuerbare Energien Technologie eden Energiebedarf CO2-frei deckt. Mit Erd- und Solarwärme sowie einer automatisierten Lüftungsanlage enstand so ein effizientes System aus weitgehend bewährten Technologien. Im Winter erwärmen Erdwärmetauscher und eine Solaranlage die Luft im Heizsystem, im Sommer kühlt das Erdreich diese. Die Lüftungsanlage nutzt außerdem die Wärme aus der verbrauchten Luft. Die Fernwärmeversorgung der badenova in Landwasser, betrieben mit Deponie-und Biogas liefert die restliche Energie. Ein automatisiertes System steuert Wärme und Kälte je nach Bedarf und sorgt so für ein stets angenehmes Raumklima. Mit einem umfangreichen Monitoring verfolgten die Verantwortlichen Verbrauch und Bedarf und veröffentlichen die Ergebnisse in schulinternen und öffentlichen Veranstaltungen. Pro Jahr spart die Schule 26 Tonnen CO2 ein und demonstriert den 600 Schülern klimaschonende Technologien. Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt Es gibt grundsätzlich durchaus Möglichkeiten zukunftsfähig und dennoch wirtschaftlich zu bauen. Aber es ist klar, dass für eine erfolgreiche Umsetzung solcher „Ideen“ durchdachte Konzepte, projektspezifische Planungsleistungen, sorgfältige Ausführung und ein kontinuierlich überwachter Betrieb sowie deren Auswertung und Umsetzung Hand in Hand gehen müssen. Aus Bauherrensicht stellen wir fest, dass sich der Mehraufwand für die Erarbeitung, Prüfung und Entscheidung der verschiedenen Konzepte, erhöhten Investition und das aufwendige Monitoring durch die bereits jetzt schon sichtbaren Ergebnisse auf jeden Fall gelohnt hat. Eine weitere Erkenntnis ist, dass eine gewisse Flexibilität notwendig ist, um sich während der Planungs-, Ausführungs- und Betriebsphase neuen Gegebenheiten anzupassen und sicherlich eine Bereitschaft Kompromisse einzugehen.