IUP ist Partner im Forschungsverbund „Smart Nord – Intelligente Netze Norddeutschland“

Smart Nord ist ein vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) geförderter, interdisziplinärer Forschungsverbund. In sechs Teilprojekten befassen sich über 40 WissenschaftlerInnen mit „der Energiewende“ und erarbeiten Beiträge zur koordinierten, dezentralen Bereitstellung von elektrischer Leistung in den Verteilnetzen. Das Institut für Umweltplanung (IUP) beschäftigt sich dabei im Rahmen des Teilprojekts 6 (Smart spatial) zum einen mit den räumlich differenzierten Potentialen für erneuerbare Energiequellen und den damit verbundenen Umweltaspekten. Zum anderen werden anhand von Szenarien alternative Anordnungen von Energieerzeugungsanlagen und Leitungsnetzen und deren Auswirkungen auf Landschaftsfunktionen und Ökosystem-Dienstleistungen analysiert.

Hintergrund: Das bisherige Vorgehen der Versorgung mit elektrischer Energie orientiert sich am Transport von oben nach unten: Großkraftwerke speisen Leistung zunächst auf der Höchstspannungsebene des Übertragungsnetzes ein. Zur Versorgung der Endverbraucher wird die elektrische Leistung an die unterlagerten Verteilnetze übergeben und über die Hochspannungs- bis zur Niederspannungsebene weiter verteilt.
Dieses Vorgehen wird in Frage gestellt, wenn entsprechend dem „Leitszenario 2009“ des Bundesumweltministeriums (BMU) bis zum Jahr 2020 der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch 35 % bzw. zum Jahr 2030 fast 60 % betragen soll. Zum Erreichen dieses Ziels ist unter anderem eine installierte Windenergieanlagen-Leistung von deutschlandweit ca. 42 GW bzw. 60 GW (2009: ca. 26 GW) vorgesehen. Diese Leistung wird zu einem Großteil in Norddeutschland, insbesondere in den Küstenregionen, installiert werden. Aus den ehrgeizigen Zielen beim Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energiequellen sowie der Möglichkeit zur Stromerzeugung durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ergeben sich veränderte Anforderungen an die Auslegungsstrategien und den Betrieb der elektrischen Energieversorgung.

Neue Methoden der Steuerung von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern auf der Mittel- und der unterliegenden Niederspannungsebene sind erforderlich, um dem bisherigen Top-Down-Modell ein Bottom-Up-Modell als Betriebsprinzip an die Seite zu stellen. Das Vorgehen „Erzeugung folgt Last“ ist durch einen Weg „Last folgt Erzeugung“ zu ergänzen, um Leistungsschwankungen der Erzeuger auszugleichen und die Netzstabilität zu erhöhen.