So halten Stromnetze die Energiewende besser aus

Zum Abschluss des Forschungsprojekts präsentierten jetzt 22 Projektpartner ihre Ergebnisse in Bari, Italien. Vorgestellt wurde unter anderem eine Lösung, die es erlaubt, zehn- bis fünfzehnmal mehr Ladestationen für Elektroautos an einem Netzanschluss zu betreiben. Zudem wurde ein Ansatz gezeigt, Strom von der Erzeugung bis zum Verbrauch nachzuverfolgen.

Im Mittelpunkt von Progressus standen drei zentrale Themen: effiziente Energieumwandlung, intelligentes Strommanagement und die sichere Netzüberwachung.

Energieeffizienteres Lademanagement

Im Rahmen des Projekts wurden hocheffiziente elektrische Leistungswandler entwickelt, die Verluste minimieren und Batteriespeicher sowie erneuerbare Energieträger wie Photovoltaik einbinden: Die Wandler integrieren ultraschnelle Sensoren und SiC MOSFETs, die mit deutlich höherer Geschwindigkeit geschaltet werden können. Deshalb können sie im Lademanagement für batterieelektrische Fahrzeuge den Spitzenstromverbrauch auf Standortebene um bis zu 90 Prozent senken, ohne damit die Ladezeiten wesentlich zu erhöhen.

Alternativ lässt der intelligente Lade-Algorithmus zehn- bis fünfzehnmal mehr Ladestationen am selben Netzanschluss zu. Hardware-basierte Sicherheitslösungen sollen in der kritischen Infrastruktur des Energienetzes Kommunikation und Daten gegen Manipulation schützen. Zudem sollen sie die Grundlage dafür liefern, die bereitgestellte Energie von der Erzeugungsquelle bis zum Verbrauch nachzuverfolgen. So könnten Verbraucher*innen nachweisen, dass sie grünen Strom genutzt haben.

Energiemanagement in Gebäuden

Zur Entlastung der Stromnetze kann auch das gemeinsame Energiemanagement von mehreren Gebäuden beitragen. Projektpartner von Progressus haben ein solches Energiemanagementsystem auf der Basis realer Daten von 16 Gebäuden mit Photovoltaikanlagen und Energiespeichersystemen simuliert. Das Ergebnis: Die Spitzenlast der Stromnachfrage aus dem öffentlichen Netz könnte durch das gemeinsame Energiemanagement um bis zu 80 Prozent gesenkt werden, ohne die Anforderungen der Verbraucher*innen zu vernachlässigen. Dieser Wert für den untersuchten Fall hängt dabei von der Jahreszeit, den Wetterbedingungen und der Auslegung der PV- und Speichersysteme ab.

Progressus erhielt knapp 20 Millionen Euro Fördermittel von der EU sowie den Regierungen Deutschlands, Italiens, der Niederlande, der Slowakei und Spaniens. Insgesamt 22 Projektpartner aus Industrie und Forschung haben seit dem April 2020 daran mitgearbeitet. Die Projektleitung lag bei der Infineon Technologies AG.

„Dekarbonisierung und Elektrifizierung gehen Hand in Hand. Damit unsere Stromnetze die wachsenden Strommengen und die Schwankungen in Angebot und Nachfrage von Strom bewältigen können, müssen sie leistungsfähiger und stabiler werden. Dafür brauchen wir neue Lösungen“, sagt Thomas Zollver von Infineon. „Das gemeinsame Forschungsprojekt konnte eine ganze Reihe von Technologien entwickeln, die unsere vorhandenen Netze resilienter machen können. Es leistet damit einen wichtigen Beitrag, unser modernes Leben von fossilen Energieträgern zu lösen und unser Klima für kommende Generationen zu schützen.“