Wie sicher ist das Energienetz der Zukunft?
Ein Forschungsprojekt lotet das Zusammenspiel aus Netzstabilität und -sicherheit aus
Ein Verwertungspfad von überschüssigem Strom aus Erneuerbaren Energien: Im Power-to-Gas-Verfahren wird Wasser mithilfe von Strom aus Solar und Wind in seine Bestandteile Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H2) per Elektrolyse gespalten. Der Wasserstoff reagiert in einem chemisch-katalytischen Prozess mit Kohlendioxid und es entsteht z. B. synthetisches Methan, das ins Erdgasnetz eingespeist werden kann. Bild: Audi
Wind- und Solarstrom sind volatil. Sonne und Wind scheren sich um den menschlichen Energiebedarf nicht. Wie kann man Über- und Unterangebote mit dem Bedarf harmonisieren? Bild: Naturstrom
Quadratur des Schwierigen: Im Zusammenspiel mit dem Energienetz und dem Energiemarkt soll über Designnetz eine sichere, umweltfreundliche und kostengünstige Energieversorgung erzielt werden. Bild: Pixabay
In Ibbenbüren startete die Pilotphase des Projekts „Designnetz: Baukasten Energiewende“ des Bundeswirtschaftsministeriums (BMWi). Es geht dabei um nicht weniger als um das Konstrukt einer vollkommen stabilen Erzeugerwende, in der auch das Thema IT-Sicherheit eine bedeutende Rolle spielt.
Ibbenbüren ist als Stadt unscheinbar. Aber wahrscheinlich gerade deswegen als Ausgangspunkt für die Frage nach dezentraler Energieerzeugung und -selbstversorgung prädestiniert. Ein Plus: Es besitzt seit 2015 eine Power-to-Gas-Anlage. Dort wird dezentral erzeugter Strom, der nicht direkt verwertet werden kann, zur Wasserstofferzeugung genutzt. Bei Bedarf dient das Gas wieder der Energierückgewinnung, um etwa Flauten bei regenerativen Energiequellen zu überbrücken.
Ziel: Blaupause für die Energiewende
Die Anlage ist Teil im großen Puzzle, in dem 45 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft erforschen, wie das Energienetz der Zukunft aussehen soll. Unter dem Dach des BMWi-Förderprogramms SINTEG (Schaufenster intelligente Energie) wird im Projekt „Designnetz“ untersucht, wie sich dezentrale Erzeuger und Verbraucher sowie Energiespeicher verwalten und steuern lassen. Im Zusammenspiel mit dem Energienetz und dem Energiemarkt soll eine sichere, umweltfreundliche und kostengünstige Energieversorgung erzielt werden.
„Unser Ziel ist es, mit ‚Designnetz’ die Blaupause für die Energiewende zu entwickeln“, sagt Hildegard Müller, Vorstand für Netz & Infrastruktur der Innogy SE. Die Tochtergesellschaft von RWE fungiert als Konsortialführer des Projekts und koordiniert die Zusammenarbeit der Partner.
Schutz vor Cyberattacken
Der zweite Schwerpunkt des Projekts ist der Schutz der Informationsstruktur vor Cyberattacken. Das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE) in Kaiserslautern überprüft im Rahmen von Designnetz, welchen Schutzbedarf die Daten und Funktionen im Energienetz haben und leitet daraus Datennutzungsrichtlinien ab. „Die Rolle unseres Instituts ist die Etablierung einer Datennutzungskontrolle innerhalb des Energiesystems zum Schutz der Privatsphäre und zur Wahrung von Geschäftsgeheimnissen“, erklärt Reinhard Schwarz, Projektleiter beim IESE. Grundidee ist, dass dem Dateneigentümer Kontrollmöglichkeiten für die Einschränkung der Datennutzung eingeräumt werden. „Im Energiesystem der Zukunft lässt sich so zwischen den Akteuren klar definieren, welche Daten von wem gelesen, kopiert oder weitergeleitet werden dürfen – dazu lassen sich entsprechende Nutzungsrechte zeitlich oder auch örtlich beschränken“, sagt Schwarz.
Darüber hinaus liefert das Fraunhofer-Institut für das Forschungsprojekt noch sogenannte Smart-Data-Analysemodelle, mit deren Hilfe Vorhersagen über die Verfügbarkeit der angeschlossenen Windkraft- und Solaranlagen sowie der Energiespeicher getroffen werden können. Die ersten Grundversionen zur Datennutzungskontrolle sowie die Prognosemodelle sollen laut Schwarz bis Mitte des Jahres 2018 verfügbar sein. Das gesamte Projekt läuft bis 2020 und wird vom Bundeswirtschaftsministerium mit insgesamt etwa 30 Mio. Euro gefördert. Das Gesamtvolumen von „Designnetz“ beläuft sich auf rund 66 Mio. Euro.
Autor: Jens Secker, M.A. für Publizistik. Er betreut bei der BrunoMedia GmbH in Mainz den Bereich Erneuerbare Energien.
