Gemeinsame Forschung: Risiken für die Resilienz des Energiesystems mindern

Viele Verbraucher*innen, viele Erzeuger*innen: Das Stromsystem der Zukunft wird dezentraler und dadurch komplexer. Wie kann die Versorgungssicherheit trotz vielfältiger Belastungen der Netze gesichert und das Energiesystem resilient gestaltet werden? Diese Fragen stehen im Zentrum eines gemeinsamen Forschungsprojekts der Jacobs University Bremen und des OFFIS – Instituts für Informatik aus Oldenburg. Es modelliert künftige Belastungen des Systems mithilfe der Spieltheorie und des maschinellen Lernens.

Schon jetzt erzeugen bundesweit mehr als zwei Millionen Photovoltaikanlagen Strom, bis 2030 sollen 15 Millionen E-Autos unterwegs sein. Hinzu kommen Windkraftanlagen, Wärmepumpen und Batteriespeicher. Für sich genommen sind die kleinen Verbraucher und Erzeuger von erneuerbaren Energien nicht essenziell für die Systemstabilität, in ihrer Gesamtheit sind sie es aufgrund der Gleichzeitigkeitseffekte schon. Bei Sonnenschein springen die Photovoltaikanlagen an, zugleich laden E-Autos ihre Batterien auf, denn der Strompreis sinkt. Künftig sollen private Kleinanlagen auch im Fall von Engpässen im Stromnetz mit herangezogen werden, um diese aufzulösen oder zumindest abzuschwächen. Bisher erfüllen primär die konventionellen Kohle- und Gaskraftwerke diese Funktion.

Die Forschenden betrachten diese Anforderungen in einem digitalisierten und vernetzten Stromsystem aus der Perspektive der Netzbetreiber. Sie werden künftig über verschiedene Marktmechanismen auf Systemdienstleistungen von verteilten Anlagen zurückgreifen. So sollen Photovoltaikanlagen oder auch Wärmepumpen in Zukunft zur Stabilisierung der Netzspannung bei 50 Hertz beitragen.

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