Die Energiewende stellt die Erzeugung, Verteilung und Nutzung von Energie vor neue Herausforderungen. Um diesen strukturellen Veränderungen gerecht zu werden, untersucht das Teilprojekt Integrierte Netzplanung (iNeP) innovative Ansätze zur Anpassung an die neuen Rahmenbedingungen. Wie HSU-HH berichtet, ist iNeP ein zentraler Bestandteil des Norddeutschen Reallabors, das verschiedene Akteure aus Wissenschaft, Energiewirtschaft, Verwaltung und Industrie zusammenbringt, um Lösungen für eine nachhaltige Energiezukunft zu entwickeln.
Die dringende Notwendigkeit, die Netzplanung zu überdenken, ergibt sich aus der zunehmend komplexen Verflechtung von Strom, Gas und Wärme. Nicht nur die Gesamtenergiebilanzen sind von Bedeutung, sondern auch der zeitliche und örtliche Bedarf an Energie. Veränderungen in Wohnquartieren, wie die Installation von Wärmepumpen und die Schaffung von Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge, haben einen signifikanten Einfluss auf die Netzauslastung.
Neue Anforderungen und regionale Betrachtungen
iNeP hat sich daher das Ziel gesetzt, eine regionalisierte Beschreibung des Energiesystems Hamburg zu entwickeln. Dieses Konzept unterteilt die Stadt in neutrale Zonen, die unabhängig von bestehenden Netzgrenzen sind. Diese Zonen erfassen lokale Infrastrukturmerkmale und sollen Unterschiede im Energiebedarf sowie in der Eignung für erneuerbare Energien sichtbar machen. Dabei ist es essenziell, langfristige Prognosen regelmäßig zu überprüfen und anzupassen.
Ein zentrales Element der Methodik von iNeP ist die Entwicklung einer knotenbasierten Netzberechnungsmethode. Diese Methode ermöglicht die gemeinsame Berechnung von Strom-, Gas- und Wärmenetzen. Dazu nutzen die Forscher elektrische Ersatzschaltungen und wenden bewährte Elektrotechnik-Methoden auf andere Energienetze an. Die entwickelten Modelle wurden bereits mit existierenden Softwarelösungen abgeglichen und in Laboren getestet.
Zusammenarbeit und Anwendung der Methoden
Die iNeP-Projektleitung liegt in den Händen von Prof. Dr.–Ing. habil. Detlef Schulz und Daniela Vorwerk (M.Sc.). Das Projekt arbeitet eng mit Partnern wie der Technischen Universität Hamburg und der Technischen Hochschule Lübeck zusammen. Die Ergebnisse und Methoden von iNeP sind nicht auf Hamburg beschränkt, sondern können auch in anderen Regionen Anwendung finden.
Über die methodischen Einsichten hinaus betont iNeP, dass die integrierte Netzplanung ein fortlaufender Prozess ist. Im Rahmen des Norddeutschen Reallabors wird angestrebt, Erkenntnisse aus Forschung und Praxis miteinander zu verknüpfen, was für die Zukunft der Energieversorgung von entscheidender Bedeutung sein könnte.