{"id":33336,"date":"2022-06-24T07:00:00","date_gmt":"2022-06-24T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/unkategorisiert\/welche-rolle-spielen-microgrids-in-der-energieautonomie\/"},"modified":"2022-06-24T09:03:41","modified_gmt":"2022-06-24T09:03:41","slug":"welche-rolle-spielen-microgrids-in-der-energieautonomie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/de\/energie-stromversorgung\/welche-rolle-spielen-microgrids-in-der-energieautonomie\/","title":{"rendered":"Welche Rolle spielen Microgrids in der Energieautonomie?"},"content":{"rendered":"\n

Der Energiesektor befindet sich im Umbruch. Angesichts des Klimawandels und der Reduktionsziele von CO2<\/sub>-Emissionen, wird die Stromerzeugung durch fossile Energietr\u00e4ger schrittweise eingestellt. Folglich wird ein zunehmender Anteil des eingespeisten Stroms aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind, W\u00e4rme und Sonne stammen m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Die Stromversorgung erfolgt nicht l\u00e4nger durch einige wenige grosse Stromerzeugungsanlagen, wie z. B. Kohlekraftwerke, sondern durch dezentrale Anlagen unterschiedlicher Gr\u00f6ssen. Dadurch k\u00f6nnen Unternehmen, Kommunen und verschiedene andere Organisationen ihre Energiestrategien vollst\u00e4ndig \u00e4ndern und damit weitaus mehr Energieautonomie erlangen, als jemals zuvor. Wir treten in das Zeitalter des Microgrids ein.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 1: Das Siemens Microgrid in der Forschungs- und Entwicklungseinrichtung in Princeton, New Jersey, USA.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Energielandschaft im Wandel<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Angesichtds der explodierenden Energiepreise, m\u00fcssen auch Unternehmen auf ihre Energiekosten achten. Auch aus Gr\u00fcnden der Unternehmensverantwortung und des Unternehmensimages suchen sie nach M\u00f6glichkeiten, ihren \u00f6kologischen Fussabdruck zu verkleinern.<\/p>\n\n\n\n

Unternehmen, die weniger vom Stromnetz abh\u00e4ngig sind, k\u00f6nnen ihre Betriebskosten senken und ihre Rentabilit\u00e4t steigern, w\u00e4hrend sie gleichzeitig ihre Umweltfreundlichkeit f\u00f6rdern. Daher wollen viele auf die Microgrid-Technologie umsteigen.<\/p>\n\n\n\n

Nach Angaben des Analystenunternehmens Allied Research w\u00e4chst der globale Microgrid-Markt derzeit zweistellig – bis 2030 wird eine durchschnittliche j\u00e4hrliche Wachstumsrate (CAGR) von fast 15 % erwartet. Infolgedessen wird bis zum Ende dieses Jahrzehnts ein j\u00e4hrlicher Wert von 59,7 Milliarden Dollar prognostiziert.<\/p>\n\n\n\n

Was spricht f\u00fcr die Umstellung auf ein Microgrid?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Vorteile eines Microgrids sind vielf\u00e4ltig – und das macht sie derzeit so attraktiv. Zu den wichtigsten Punkten, die ber\u00fccksichtigt werden sollte, geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n

Da die erneuerbaren Energien allm\u00e4hlich den gr\u00f6ssten Teil der Stromerzeugung \u00fcbernehmen, wird das Strometz anf\u00e4lliger f\u00fcr Schwankungen. Infolgedessen k\u00f6nnten Stromausf\u00e4lle h\u00e4ufiger vorkommen. Wenn man aber seine eigenen Stromerzeugungskapazit\u00e4ten nutzt, hat man eine robustere Stromversorgung, auf die man sich voll und ganz verlassen kann.<\/p>\n\n\n\n

Obwohl ein Microgrid die meiste Zeit an das \u00fcberregionale Netz angeschlossen sein wird, ist es im „Inselbetrieb“ v\u00f6llig unabh\u00e4ngig davon. Das bedeutet, dass das Microgrid seine Verbraucher auch dann mit Strom versorgen kann, wenn das Stromnetz der Energieversorger ausf\u00e4llt.<\/p>\n\n\n\n

Da Erzeuger und Verbraucher in einem Microgrid auf lokaler Ebene miteinanderverbunden sind, m\u00fcssen keine grossen Entfernungen mehr \u00fcberwunden werden, um den Strom zu transportieren. Dadurch sind die Leitungsverluste wesentlich geringer und der Wirkungsgrad h\u00f6her.<\/p>\n\n\n\n

Neben Stromausf\u00e4llen besteht bei grossen Stromverteilungsnetzen die Gefahr, Opfer von Cyberangriffen zu werden. Bislang sind diese F\u00e4lle noch relativ selten, aber die Gefahr wird immer gr\u00f6sser. Im Gegensatz dazu sind kleine, lokale Microgrids f\u00fcr Hacker wahrscheinlich weniger interessant.<\/p>\n\n\n\n

Zudem k\u00f6nnen Unternehmen ihre Versorgungssicherheit erh\u00f6hen und ihre Effizienz steigern, indem sie neben der Rolle des Verbrauchers auch die des Erzeugers einnehmen. Als Nettoerzeuger k\u00f6nnen sie \u00fcbersch\u00fcssigen gr\u00fcnen Strom an die Energieversorger verkaufen und haben so noch eine zus\u00e4tzliche Einnahmequelle.<\/p>\n\n\n\n

Mithilfe des Microgrids kann das Hauptnetz in Spitzenzeiten entlastet werden. Denn es besteht i.d.R. eine erhebliche zeitliche Verschiebung zwischen dem Zeitpunkt der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und dem Zeitpunkt der Nachfrage nach elektrischer Leistung. Durch Batteriespeicher im Microgrid kann die elektrische Energie gespeichert werden und je nach Bedarf zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt wieder ins Hauptnetz r\u00fcckgespeist werden.<\/p>\n\n\n\n

Technische Herausforderungen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Es ist wichtig, dass Microgrids so konfiguriert werden k\u00f6nnen, dass sie ein hohes Leistungsniveau erreichen, so dass die Vorteile ihrer Implementierung voll zum Tragen kommen. Ausserdem m\u00fcssen sie so kosteneffizient wie m\u00f6glich sein, um die Rentabilit\u00e4t der Investitionen nicht zu gef\u00e4hrden. Der Zugang zu den richtigen Entwicklungswerkzeugen sowie zu allen erforderlichen Kontroll- und \u00dcberwachungseinrichtungen hat dabei sicherlich hohe Priorit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

Dar\u00fcber hinaus wird die Entwicklung von ausgefeilterer und anpassungsf\u00e4higerer Energiemanagement- und Analysesoftware dazu f\u00fchren, dass die erfassten Daten gepr\u00fcft und Verbesserungen am System vorgenommen werden k\u00f6nnen. Auf diese Weise kann nach dem Aufbau eines Miicrogrids sichergestellt werden, dass der langfristige Strombedarf der Einrichtung auf die effizienteste Weise gedeckt wird.<\/p>\n\n\n\n

Produktvorschl\u00e4ge zur Unterst\u00fctzung von Microgrid-Installationen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Im Rahmen seines Ziels, die Automatisierung und digitale Transformation weiter voranzutreiben, ist Distrelec<\/a>einer der gr\u00f6\u00dften Lieferkettenpartner Siemens in Europa. Durch die enge Partnerschaft mit Siemens, kann Distrelec seine Kunden mit fortschrittlichen \u00dcberwachungs- und Steuerungsl\u00f6sungen bei der Erreichung ihrer Microgrid-Ziele unterst\u00fctzen.<\/p>\n\n\n\n

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Figure 2: Siemens 7KM PAC3120 Einbaumessger\u00e4te<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Mit den <\/a>7KM PAC3120 Einbaumessger\u00e4ten kann der Stromverbrauch genau erfasst werden. Diese Ger\u00e4te sind \u00fcberall auf der Welt einsetzbar, da sie 50 und 60 Hz Netzfrequenz unterst\u00fctzen. Sie k\u00f6nnen mit einer Versorgungsspannung von 24 VAC betrieben werden und sind dank ihrer kompakten Form einfach zu installieren. Sie verf\u00fcgen \u00fcber 10 Mbps-Ethernet-E\/As, \u00fcber die sie mit \u00fcbergeordneten Automatisierungs- und Energieverwaltungsplattformen verbunden werden k\u00f6nnen. PAC2200, das Schwestermodell des 7KM PAC3120, entspricht dem M-Bus-Kommunikationsstandard der Europ\u00e4ischen Union f\u00fcr Messger\u00e4te.<\/p>\n\n\n\n

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Bild 3: Die SIMATIC S7-1500 Steuerungen von Siemens<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Siemens SIMATIC S7-1500 Steuerungen <\/a> liefern eine Rechenzeit von weniger als 1 ns pro Bit und eignen sich hervorragend f\u00fcr die Edge-basierte Verarbeitung, die Microgrid-Systeme ben\u00f6tigen werden. Sie sind modular aufgebaut, so dass die Funktionalit\u00e4t bei Bedarf erweitert werden kann. Die SPS ist f\u00fcr DIN-Schienen-Montage im Schaltschrank geeignet.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 4: Siemens-Logo 8.3! mit Cloud-Konnektivit\u00e4t Logikmodul<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Mit Modbus TCP\/IP- und Ethernet-E\/As zur Maximierung der Anpassungsf\u00e4higkeit und einer intuitiven Drag-and-Drop-Programmierung zur Beschleunigung der Systementwicklungszeitpl\u00e4ne verf\u00fcgen die Siemens LOGO! 8.3 Logikmodule <\/a> \u00fcber viele der wichtigsten Eigenschaften, die die Implementierung von Microgrids erleichtern werden. Besonders wichtig ist jedoch die Cloud-Konnektivit\u00e4t. Der integrierte Webserver kann direkt in der Cloud gehostet werden, so dass die Nutzer alle relevanten Parameter visualisieren und anschliessend Einblicke gewinnen k\u00f6nnen. Die Anpassbarkeit des Webservers erm\u00f6glicht es, eine breite Palette spezifischer Anforderungen zu erf\u00fcllen. Ausserdem bietet die TLS-Verschl\u00fcsselung ein hohes Mass an Sicherheit.<\/p>\n\n\n\n

Microgrids in der Praxis<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Um die vielen Vorteile der Microgrids zu demonstrieren, hat Siemens in der Forschungs- und Entwicklungseinrichtung in Princeton, New Jersey, ein <\/a>Microgrid errichtet. Dieses einzigartige Projekt zeigt die M\u00f6glichkeiten der Technologie auf. Hier werden nicht nur die neuesten Innovationen im Bereich der Microgrids vorgestellt, sondern auch neue Ideen erprobt, die dann in neueren Microgrids auf der ganzen Welt zum Einsatz kommen werden.<\/p>\n\n\n\n

Fazit<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Microgrids werden einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Zukunft leisten. Neben der kosteng\u00fcnstigen und umweltfreundlichen Stromerzeugung und -versorgung auf lokaler Ebene, erm\u00f6glichen Microgrids mehr Effizienz und Sicherheit. Dadurch k\u00f6nnen Unternehmen und Organisationen mehr Energieautonomie erlangen und sind weniger anf\u00e4llig f\u00fcr Stromausf\u00e4lle im Hauptnetz. Gleichzeitig erreichen sie ihre umweltpolitischen Ziele und k\u00f6nnen ihre Betriebskosten senken. Dies ist jedoch kein einfacher Prozess.<\/p>\n\n\n\n

Doch dank der Hardware und die dazugeh\u00f6renden Ger\u00e4te, die Siemens anbietet, kann Distrelec<\/a> Kunden beim Aufbau einer Microgrid-Infrastruktur an ihren Standorten unterst\u00fctzen. Die Kunden erhalten fachkundige technische Beratung, die ihnen bei der Entscheidungsfindung hilft. Auf diese Weise sind sie in der Lage, den Aufbau eines geeigneten Microgrids zu konzipieren, die beste Technologie f\u00fcr erneuerbare Energien und Speicher f\u00fcr das Projekt zu bestimmen und die Amortisationsdauer zu sch\u00e4tzen. Mithilfe von st\u00e4ndig aktualisierten Datenstr\u00f6men, k\u00f6nnen Kunden die Energiefl\u00fcsse aller Bestandteile ihrer Anlagen untersuchen und so kontinuierlich eine optimale Leistung erzielen. Sie werden die M\u00f6glichkeit haben, zu ermitteln, wo Verbesserungen vorgenommen werden k\u00f6nnten, sowie eine Notfallplanung durchzuf\u00fchren und sich auf Upgrades vorzubereiten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Der Energiesektor befindet sich im Umbruch. 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