Ein Gesamtmodell zur technisch-wirtschaftlich optimalen Bewirtschaftung von elektrischen Verteilungsnetzen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Markus Wolfgang Zdrallek
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 327321553

Die deutsche Energieversorgungsbranche und insbesondere die Verteilungsnetze befinden sich im Rahmen des Transformationsprozesses "Energiewende" in einem umfangreichen und nie dagewesenen Wandel mit inzwischen enormen Veränderungsgeschwindigkeiten sowohl im technischen-, als auch im gesetzgeberischen / regulatorischen Bereich. Dies erfordert von den Verteilungsnetzbetreibern eine regelmäßige Anpassung ihrer Strategie zur Netzbewirtschaftung. Bisherige isolierte, voneinander unabhängige Ansätze und Modelle betrachten dabei stets nur einen Teilaspekt der Optimierungsaufgabe, wie zum Beispiel die Versorgungszuverlässigkeit, den Netzbetrieb oder das Regulierungsregime und finden damit nur ein Teiloptimum. Die zahlreichen Wechselwirkungen zwischen den Teilmodellen werden dabei nur rudimentär nachgebildet oder gar negiert.Ziel des Projektes ist daher die Erstellung eines technisch-wirtschaftlichen Gesamtoptimierungsmodells, welches sämtliche Teilaspekte der Versorgungsaufgabe von Verteilungsnetzbetreibern umfassend berücksichtigt. Damit soll erstmals ein vollständiges, übergreifendes Modell bestehend aus Netz, Netzbetrieb, Regulierung und Assetmanagement entstehen, welches alle Wechselwirkungen und Abhängigkeiten umfassend berücksichtigt. Der Aufbau des Modells erfolgt dabei als modulares Baukastensystem, sodass stets die Möglichkeit einer teilmodellbezogenen Vereinfachung von Schnittstellenparametern besteht. Die korrekte Bestimmung der Wechselwirkungen zwischen den Teilmodellen ermöglicht zudem eine realitätsgerechtere Weiterentwicklung der einzelnen Teilmodelle durch wesentlich verbesserte Kenntnisse des Verhaltens an den Teilmodellgrenzen.Mit dem zu entwickelnden Modell zur ganzheitlichen Simulation der Aufgaben von Verteilungsnetzbetreibern werden in Abhängigkeit sämtlicher Ausprägungen der heutigen und zukünftigen Versorgungsaufgabe und Netzstruktur, der Organisation des Netzbetriebs sowie des Regulierungsregimes und der gesetzlichen Vorgaben technisch-wirtschaftlich optimale Strategien zur Netzbewirtschaftung abgeleitet. Damit wird das Gesamtoptimum für die Verteilungsnetzaufgabe über alle Teilmodelle gefunden. Zudem konnte die Westnetz GmbH - Deutschlands größter Verteilungsnetzbetreiber - bei der Mitwirkung an diesem Projekt gewonnen werden. Dadurch kann eine realitätsgerechten Anwendung und Überprüfung der Ergebnisse sichergestellt werden.Das Gesamtmodell ermöglicht dem Verteilungsnetzbetreiber eine optimale Netzbewirtschaftung, aber auch den Behörden (insbesondere der Bundesnetzagentur) eine übergeordnete Möglichkeit der Kostenbewertung im Rahmen der Anreizregulierung, was letztlich zu verringerten Netznutzungsentgelten führt und somit der gesamten Volkswirtschaft zu Gute kommt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen