FOLGE 2: Update September - Projektierung Microgrid-Testlabor
David Salomon Stephan, wissenschaftlicher Mitarbeiter Hochschule Bremerhaven
Woran arbeitest du gerade?
Ich stelle auf Basis von Simulationsergebnissen Komponenten wie Brennstoffzellen, Wechselrichter, Gleichrichter und Ventile für das Microgrid-Testlabor zusammen, die gut aufeinander abgestimmt sein müssen. Microgrids sind Versorgungsnetze für regional begrenzte Gebiete, die sich autark versorgen und eine Verbindung zum Verbundnetz haben. So können sie Betriebslast aufnehmen und Energie ins Netz abgeben. Im aktuellen Projekt soll die Energie hauptsächlich durch Windenergie- und Photovoltaikanlagen generiert werden.
Das digitale Abbild des Microgrid („Zwilling“) beschreibt das Funktionsprinzip des Elektrolyseur-Testfeld im Fischereihafen, das sich gerade im Aufbau befindet. Dort wird nach Inbetriebnahme Wasserstoff durch Elektrolyse produziert und gespeichert. Außerdem kann vorhandener Wasserstoff mithilfe einer Brennstoffzelle wieder in elektrische Energie verwandelt werden. Dies erfolgt zunächst in kleinem Maßstab, und lässt sich später hochskalieren auf den Energiebedarf des Gewerbegebiets Lune Delta.
Was ist dabei besonders knifflig bzw. innovativ?
Da in einem Microgrid viele verschiedene Komponenten miteinander interagieren, muss sichergestellt sein, dass diese untereinander kommunizieren, auf Veränderungen des anderen eingehen und zusammen eine Einheit bilden. Für die Erstellung der Microgrid-Simulation bringe ich umfassende Kenntnisse der Elektro-/Automatisierungstechnik sowie elektrischer Maschinen und Anlagen ein. Mein Bachelorstudium „Schiffbetriebstechnik“ und mein Masterstudium „Embedded Systems Design“ an der Hochschule Bremerhaven haben mich sehr gut darauf vorbereitet.
Der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung nimmt zu, mit der dezentralen Erzeugung steigen die Anforderungen an das Versorgungsnetz. Microgrids können einen wichtigen Beitrag leisten: Der überschüssige Strom wird bereits auf der kleinsten ortsbezogenen Ebene variabler und besser geregelt. Die Einspeise-Schwankungen im Microgrid werden über das Verteilernetz bis hin zum Übertragungsnetz somit immer kleiner, was zu mehr Stabilität führt.
Wie trägt dein Beitrag zum Erfolg des Gesamtprojektes bei?
Das von mir und meinen Kollegen entwickelte Simulationsmodell stellt schon in seiner ersten Ausbaustufe zahlreiche Funktionen bereit. Die Verknüpfung des Elektrolyseurs, der Brennstoffzelle und der Stromschienen zu einem Microgrid zeigt bereits im frühen Projektstadium Zusammenhänge auf. Diese Erkenntnisse waren wertvoll für die Auslegung des Niederdruck/Hochdruck-Wasserstoffspeichers. Schon jetzt wurden Untersuchungen zum Netzverhalten bei simulierten Spannungseinbrüchen durchgeführt. Die Ergebnisse tragen dazu bei, für das Gewerbegebiet ein resilientes und zuverlässiges Versorgungsnetz bereitzustellen – auch wenn das Aufkommen von Sonne und Wind naturgemäß schwankt.
Vielen Dank für das Gespräch!