Nun bundesweit beispiellos: Verteilnetzlabor am Forschungszentrum Energiespeichertechnologien

Goslar. Seit Bestehen des Forschungszentrums der TU Clausthal in Goslar wurde in enger Kooperation mit dem Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme (IEE) die Virtuelle Synchronmaschine (VISMA) als weltweit erteiltes Patent entwickelt und erprobt. Mit Blick auf zunehmende wissenschaftlich-technische Fragen zur Netzstabilität ist die Funktionalität des Verteilnetzlabors am Forschungszentrum Energiespeichertechnologien (EST) der TU nun deutlich ausgebaut worden.

Die VISMA ist ein spezieller Umrichter, der bei schwankenden Einspeisungen erneuerbarer Energien in gleicher Weise wie die heutigen thermischen Großkraftwerke netzstabilisierend wirkt. Mit dem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energieträger und dem parallel verlaufenden Ausstieg aus der fossilen Energieerzeugung werden derartige Komponenten zur Sicherung der Netzstabilität somit zukünftig eine große Rolle spielen.

Im Rahmen des früheren niedersächsischen Forschungsverbundes „SmartNord“ wurde von der TU Clausthal in Goslar bereits ein Verteilnetzlabor aufgebaut, in dem seither verschiedene VISMA-Systeme bis hin zu Prototypen weiterentwickelt werden. Das Labor erlaubt durch seinen modularen Aufbau die Nachbildung unterschiedlicher Netzstrukturen sowie eines realistischen Netzbetriebs mit einer hundertprozentigen Einspeisung regenerativer Energien über die hierfür erforderlichen Umrichter. Die bereits bestehende Infrastruktur wurde jetzt um eine dreiphasige 50kVA-AC-Spannungsquelle mit Netzeigenschaften erweitert. Dadurch werden die Möglichkeiten zum Test von selbst- und fremdentwickelter Hardware und Software deutlich ausgebaut. Somit ist es im Verteilnetzlabor in Goslar fortan unter anderem möglich, den Einfluss verschiedener Netzzustandsgrößen und Betriebsmodi im Netzparallel- und Inselbetrieb mit Hundertprozent-Umrichtersystemen und realen Synchronmaschinen, die zur Nachbildung von Netzeigenschaften thermischer Kraftwerke eingesetzt werden, zu überprüfen.

„Mit den neuen technischen Möglichkeiten ist das Goslarer Verteilnetzlabor bundesweit beispiellos“, so Dr.-Ing. Dirk Turschner, der von Seiten des IEE das Labor betreut. „Es freut uns sehr, dass wir bereits gemeinsam mit den Kollegen vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen und der TU Dresden einen Beitrag zum Gelingen des nationalen Verbundprojekts „CoNDyNet“ leisten konnten, an dessen Folgeprojekt wir nunmehr als weiterer Partner beteiligt sind“, so Dr. Turschner weiter. Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten nationalen Verbundprojekt „CoNDyNet – Kollektive Nichtlineare Dynamik Komplexer Stromnetze“ erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Industriepartner grundlegende Kriterien zur Stabilität, Ausfallsicherheit, Marktanbindung und zu Risiken zukunftsfähiger Stromnetze. Das Folgeprojekt „CoNDyNet 2“ ist Anfang 2019 gestartet.

 

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Personen im Netzlabor

Im Vordergrund die an der TU Clausthal entwickelten VISMA-Umrichtersysteme im Verteilnetzlabor des Forschungszentrums Energiespeichertechnologien in Goslar. Foto: TUC