08.12.2025 – Das Forschungsprojekt VITAL entwickelt eine realitätsnahe Testumgebung, um digitale Anwendungen zur Steuerung flexibler Verbraucher zu erproben. Damit sollen kritische Netzsituationen nachgebildet und Lösungen zur Stabilisierung moderner Stromnetze getestet werden können.
Netzbetreiber benötigen bekanntermaßen verlässliche Technologien, um die Flexibilitäten ihrer Kund:innen effizient und gesetzeskonform zu steuern. Dabei besteht die Herausforderung nicht allein darin, solche Lösungen zu entwickeln, sondern sie auch vor ihrem Einsatz zu testen. Da dies in der Regel im realen Energienetz nicht möglich ist – nicht zuletzt, da solche Tests die Stabilität des Netzes gefährden könnten – schaffen die Forschenden des Transferprojekts „Verteilte Infrastrukturen für Technologie-Gestützte Innovationen im Verteilnetz“ (VITAL) eine sichere Testumgebung für Netzbetreiber.
Hierzu haben die Forscher:innen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie des Informatikinstituts OFFIS zwei ihrer Energieforschungslabore miteinander gekoppelt: Im Labor „Networked Energy Systems Emulation Centre“ (NESTEC) des DLR wird ein Stromnetz nachgebaut, das Haushalte und Betriebe versorgt. Das „Smart Energy Simulation und Automation“-Labor (SESA) des OFFIS stellt indes die digitale Steuerungs- und Überwachungsebene dar und sorgt dafür, dass die Abläufe im nachgebauten Netz kontrolliert und geregelt werden.
Beitragsbild: visoot / stock.adobe.com (KI-generiert)
Realistische Netzauslastung
Ziel des Forschungsteams ist es, mit der Kopplung der beiden Labore eine Testinfrastruktur aufzubauen, die die Komponenten eines modernen Energiesystems (Stromnetz, Informations- und Kommunikationstechnologien, Kund:innen, Netzbetreiber) beinhaltet. Im NESTEC sollen realistische Netzauslastungen nachgebildet und kontinuierlich Daten zum Zustand des Stromnetzes an das SESA-Labor übermittelt werden. Von dort werden dann Steuerbefehle zur Regulierung des Stromnetzes zurückgeschickt, um die Stabilität zu sichern. Diese Infrastruktur soll dazu dienen, verschiedene Szenarien – auch kritische Netzüberlastungen – abzubilden. Somit können Netzbetreiber ihre digitalen Anwendungen zur Steuerung flexibler Geräte (sog. Netzregler) in einer sicheren Umgebung testen.
„Die Herausforderung besteht darin, eine geeignete Schnittstellenstruktur zwischen NESTEC und dem SESA-Labor zu schaffen, die schnell genug ist, um wichtige Prozesse in Echtzeit zu kommunizieren und Synchronität in der Datenbereitstellung zu gewährleisten“, erklärt Frank Schuldt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.
Netzregler im Test
Die Projektbeteiligten arbeiten mit dem Netzbetreiber EWE NETZ GmbH zusammen, der realistische Anwendungsfälle für die Testinfrastruktur beisteuern wird. Außerdem hat EWE NETZ einen Netzregler entwickelt, der im Rahmen der Laborkopplung getestet werden soll. Der Netzregler ist speziell für das Management von Flexibilitäten im Niederspannungsnetz ausgelegt. Geplant ist, das Netz absichtlich zu überlasten, sodass der Netzregler aktiv werden muss. Er soll flexible Verbraucher (z. B. Wärmepumpen oder Ladegeräte für Elektrofahrzeuge) ansteuern und ihren Stromverbrauch reduzieren. Die Forschenden werden in den Laboren prüfen, ob der Eingriff des Netzreglers erfolgreich war und das Stromnetz stabilisiert wurde. (cp)
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