EnEff Campus 2020: Energieverteilung und Netzstabilität Gebäudemanagement und elenia machen Uni-Netz fit für die Zukunft

Ein Forschungslabor für energetische Quartierssanierung wird der Campus im Rahmen des Projektes „EnEff Campus 2020“. Was das bedeuten kann, zeigt unter anderem die Arbeit von Lorenz Soleymani und Matthias Göbel. Hand in Hand arbeiten sie an einer Hauptschlagader des Campus: dem Stromnetz der Carolo-Wilhelmina.

Abteilungsleiter Matthias Göbel vom Gebäudemanagement und Lorenz Soleymani vom elenia besprechen den aktuellen Stand des Teilprojektes zur Digitalisierung des Campusnetzes der TU Braunschweig. Bildnachweis: Anne Hage/TU Braunschweig

Diplomingenieur Matthias Göbel, seine Mitarbeiter und zahlreiche weitere Kolleginnen und Kollegen vom Gebäudemanagement sind dafür verantwortlich, dass überall zuverlässig das Licht angeht, Computer und Forschungsgeräte betrieben werden können. Damit das auch zukünftig so bleibt, arbeitet der erfahrene Abteilungsleiter Hand in Hand mit dem Wissenschaftler Lorenz Soleymani vom Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen (elenia). Gemeinsam gehen sie der Frage nach, welche Herausforderungen die Energiewende an die Infrastruktur eines Stromnetzes und seine Stabilität stellt. Eine kluge Planung und Verteilung soll außerdem dazu beitragen, Energie zu sparen.

Netzwerker der besonderen Art

„Eine lückenlose Bestandsaufnahme der Mittel- und Niederspannungsnetze in den jeweiligen Campusbereichen hilft uns dabei, potentielle Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren und neue Anlagen elektrisch besser einzuplanen“, erklärt Diplomingenieur Matthias Göbel, Abteilungsleiter Elektrotechnik, Mechatronik beim Gebäudemanagement der TU Braunschweig. Bildnachweis: Anne Hage/TU Braunschweig

Für ihre Untersuchungen erarbeiten Göbel und Soleymani eine virtuelle Abbildung des Campus-Stromnetzes. „Eine lückenlose Bestandsaufnahme der Mittel- und Niederspannungsnetze in den jeweiligen Campusbereichen hilft uns dabei, potentielle Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren und neue Anlagen elektrisch besser einzuplanen“, erklärt Abteilungsleiter Matthias Göbel. „Dafür erstellen wir eine Netzübersicht und eine aussagekräftige Simulationsumgebung zur Durchführung von Lastflussberechnungen“, fügt Lorenz Soleymani vom elenia hinzu.

Im ersten Schritt, erklärt der Wissenschaftler, erfolge eine qualitative Nachbildung der Leitungspläne vom Ist-Zustand des Campus-Netzes. Hierfür, so Soleymani weiter, werden die einzelnen Netzstrukturen in das Programm „PowerFactory“ eingepflegt. In einem zweiten Schritt würden die Lastprofile der Gebäude sowie Leitungs- und Transformatordaten für das Campus-Netz quantitativ hinterlegt. Die Profile für das Referenzjahr 2014 wiederum werden aus dem Hauseigenen Energie-Informationssystem der Gebäudeverwaltung bereitgestellt. Lastprofile von Neubauten, erklärt Soleymani, wie beispielsweise für das BRICS, werden durch eine Interpolation ermittelt.

Ein schlaues und flexibles Netz

Steht den Experten die virtuelle Abbildung des Campus-Stromnetzes zur Unterstützung der Netzübersicht, Netzanalyse und Netzplanung zur Verfügung, werden die ersten Netzsimulationen zur Potentialanalyse von erneuerbarer Energieanlagen, wie Photovoltaik und Blockheizkraftwerken, stationäre Speicher, Ladeinfrastruktur, Neubauten und Gleichstrom Microgrids durchgeführt. Außerdem untersuchen sie, wie regelbare Komponenten, wie beispielsweise das Lademanagement  für Elektroautos, in das Netz integriert werden können und mit welchen Maßnahmen die Netzstabilität unter den neuen Gegebenheiten sichergestellt werden kann.