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Smarte Lösungen für Smart Grids der Zukunft

Zwei Österreichische Forscher werden von Siemens als „Erfinder des Jahres“ ausgezeichnet. Friederich Kupzog (AIT) und Andreas Lugmaier (Siemens) entwickelten ein Verfahren, um Schaltzustände im Stromnetz einfach und schnell zu erkennen.

Rund 7.500 Erfindungen verzeichnet der internationale Technologiekonzern Siemens pro Jahr. Auch dieses Jahr wurden wieder die 10 Erfinder mit den innovativsten Patenten als „Erfinder des Jahres“ ausgezeichnet. Ein Forscher aus Österreich sicherte sich dabei die Auszeichnung in der Kategorie „Open Innovation“, die für Erfindungen externer Partner vergeben wird. Der AIT-Experte Friederich Kupzog erhielt den Preis gemeinsam mit seinem Projektpartner Andreas Lugmaier von Siemens für ein mathematisches Verfahren zur Ermittlung von Schaltzuständen im Stromnetz. Der Preis wurde im Rahmen eines Gala-Events in München am 14. Dezember überreicht. Die Auszeichnung unterstreicht einmal mehr die Relevanz der AIT-Forschung für die Wirtschaft und die Rolle des AIT als Innovationspartner der Industrie.

Smarte Lösungen für die digitalen Stromnetze

Friederich Kupzog ist Senior Scientist am AIT Center for Energy und zeichnet dort als Thematic Coordinator Smart Grids ICT & Controls für alle Themen rund um die Digitalisierung im Energiebereich verantwortlich. „Durch den steigenden Anteil erneuerbarer Energie ist ein starker Effizienzdruck auf die Stromnetze entstanden“, umreißt der Forscher die derzeitigen Herausforderungen an die Energiesysteme. „Zentrale Strategie ist es daher, durch Digitalisierung der Stromnetze mehr über den aktuellen Zustand des Systems zu lernen, um in der Folge auch gezielt steuernd eingreifen zu können.“

Durch den steigenden Anteil erneuerbarer Energie ist ein starker Effizienzdruck auf die Stromnetze entstanden

Eine wichtige Rolle in diesen Smart Grids der Zukunft spielen Automatisierungssysteme, die etwa Alarm schlagen, wenn Ströme in einzelnen Leitungen zu groß werden oder Spannungen ausregeln, die durch PV-Einspeisung zusätzlich induziert werden. Um diese Aufgabe erfüllen zu können, müssen diese Systeme allerdings die Schaltzustände im Niederspannungsnetz in der „Last Mile“ von der Trafostation zum Haushalt kennen. Dies betrifft vor allem Schalter in den Trafostationen, mit deren Hilfe im Fehlerfall das Stromnetz umkonfiguriert und fehlerhafte Leitungen abgetrennt werden können. In Wiener Verteilerkästen sind tausende solcher Schalter verbaut, deren Schaltzustände umständlich vor Ort, durch eigens installierte Leitsysteme oder durch Abfragen in Datenbanken eruiert werden müssen.

Schnell und einfach berechnet

Die ausgezeichnete Erfindung sammelt Spannungswerte an verschiedenen Stellen im Netz, um den aktuellen Schaltzustand des Stromnetzes herauszurechnen. Diese elegante Lösung beruht auf rein mathematischen Verfahren und bietet gleich mehrere Vorteile, wie Kupzog ausführt: „Der Algorithmus benötigt nur Messdaten, die von Smart Metern oder anderen Grid Monitoring Devices ohnehin für den ganz normalen Netzbetrieb erfasst werden. Um dem Automatisierungssystem die Informationen über den Schaltzustand zu liefern, sind also keine zusätzlichen Leitungen oder Sensoren notwendig und auch keine komplizierten Schnittstellen zu Informationssystemen oder Datenbanken. Darüber hinaus kann die Software als App im Nachhinein leicht installiert werden.“ Unter Beweis gestellt hat die nunmehr preisgekrönte Entwicklung ihre Vorzüge im Rahmen des digitalen Smart Grid Testbeds in der Seestadt Aspern im Nordosten Wiens. Hier entsteht auf einer Fläche von 240 Hektar ein neues Hauptstadtviertel, in dem nachhaltige und innovative Lösungen für die Smart Cities von morgen entwickelt werden. Der erfolgreiche Probelauf und die Auszeichnung zeigen das große Potenzial der patentierten Erfindung „made in Austria“ als wichtiger Bestandteil der Smart Grids der Zukunft.

 


Rückfragen & Kontakt:

Mag. Michael Hlava 
Head of Corporate and Marketing Communications 
AIT Austrian Institute of Technology 
T +43 (0)50550-4014 
michael.hlava@nullait.ac.at 
www.ait.ac.at 

Daniel Pepl, MAS 
Corporate and Marketing Communications 
AIT Austrian Institute of Technology 
T +43 (0)50550-4040 
daniel.pepl@nullait.ac.at 
www.ait.ac.at
 
Fotocredit: Siemens