Zusammenfassung
Der Weg zu einem nachhaltigen, regenerativen Energieversorgungssystem bedeutet auch und gerade für die Verteilungsnetze einen tiefgreifenden strukturellen Wandlungsprozess. In Abb. 15.1 ist der Aufbau des elektrischen Versorgungssystems mit den einzelnen Netzebenen (NE) und der Anfang 2014 installierten Erzeugungsleistung der erneuerbaren Energien (EE) je Netzebene für Deutschland dargestellt. Im Übertragungsnetz (Höchstspannung) sind vor allem konventionelle Großkraftwerke und einige große Windparks installiert. Im deutschen Verteilungsnetz (Hochspannung, Mittelspannung, Niederspannung) sind gegenwärtig etwa 97 % der Gesamtleistung der EE‐Anlagen installiert, insbesondere im Nieder‐ und Mittelspannungsnetz. Eine Anzahl von inzwischen über 1,5 Mio. EE‐Anlagen, insbesondere Photovoltaik und Windenergie, befindet sich in einer Netzinfrastruktur mit einem derzeit noch sehr geringen Grad an Netzüberwachung und Netzautomatisierung.
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Literatur
Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e. V. (2014) Die Karte der Erneuerbaren Energien. Berlin, http://www.energymap.info/, zugegriffen am 05.01.2015
Verband der Netzbetreiber VDN e. V. beim VDEW (2007) Distribution Code 2007. Regeln für den Zugang zu Verteilnetzen. Berlin, https://www.bdew.de/internet.nsf/id/A2A0475F2FAE8F44C12578300047C92F/$file/DistributionCode2007.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Grid+: Supporting the Development of the European Electricity Grids Initiative (EEGI), D6.1 (2013) Research and Innovation Roadmap 2013-2022. http://www.gridplus.eu/Documents/20130228_EEGI%20Roadmap%202013-2022_to%20print.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) (2012) Diskussionspapier – Smart Grids: Das Zusammenwirken von Netz und Markt. http://www.bdew.de/internet.nsf/id/D722998361EA9775C12579EA004A202F/$file/157-2_120326_BDEW-Diskussionspapier_Smart%20Grids.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
ETG Task Force RegioFlex (2014) Regionale Flexibilitätsmärkte. Hrsg. VDE, Frankfurt am Main
ETG-Fachbereich V3 Energiewirtschaft (2013) Marktintegration erneuerbarer Energien. Hrsg. VDE, Frankfurt am Main
Dauer D, Gottwalt S, Schweinfort W, Walker G (2014) Lademanagement für Elektrofahrzeuge am Beispiel der Netzampel. VDE Kongress Smart Cities
Benoit P, Fey S, Rohbogner G et al (2014) Mess- und Steuersysteme zur technischen Umsetzung neuer energiewirtschaftlicher Anwendungen dezentraler Erzeuger und Verbraucher. VDE Kongress Smart Cities
Bundesnetzagentur (2011) „Smart Grid“ und „Smart Market“ Eckpunktepapier der Bundesnetzagentur zu den Aspekten des sich verändernden Energieversorgungssystem. http://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/Sachgebiete/Energie/Unternehmen_Institutionen/NetzzugangUndMesswesen/SmartGridEckpunktepapier/SmartGridPapierpdf.pdf;jsessionid=FC14C78FAA4DDE0F14EB042FF25122DB?__blob=publicationFile&v=2, zugegriffen am 02.02.2015
Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) (2013) BDEW-Roadmap – Realistische Schritte zur Umsetzung von Smart Grids in Deutschland. Berlin, http://www.e-energy.de/documents/BDEW-Roadmap_Smart_Grids.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Balzer G, Schorn C (2011) Asset Management für Infrastrukturanlagen – Energie und Wasser. Springer-Verlag Berlin Heidelberg
Brunner H, de Nigris M, Gallo AD et al. (2012) Mapping & Gap Analysis of current European Smart Grid Projects. Report by the EEGI Member States Initiative. Smart Grids ERA-Net, http://www.smartgrids.eu/documents/EEGI/EEGI_Member_States_Initiative_-_Final_Report.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
ETG Task Force Smart Metering (2010) Smart Energy 2020 – Vom Smart Metering zum Smart Grid. Hrsg. VDE, Frankfurt am Main
ITG (2010) Energieinformationsnetze und -systeme. Hrsg. VDE, Frankfurt am Main
VDE-ETG (2012) Energiespeicher für die Energiewende. Gesamttext Hrsg. Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG), Frankfurt am Main
VDE-ETG (2010) Elektrofahrzeuge. Gesamttext Hrsg. Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG), Frankfurt am Main
ETG-Task Force Spartenintegration Strom/Gas/Wasser (2006) Effizienzsteigerung durch Spartenintegration – Strom, Gas, Wasser – Potentiale, Voraussetzungen, Umsetzungsbeispiele. Hrsg. Energietechnische Gesellschaft im VDE, Frankfurt am Main
ETG-Task Force Versorgungsqualität (2006) Versorgungsqualität im deutschen Stromversorgungssystem. Hrsg. Energietechnische Gesellschaft im VDE, Frankfurt am Main
ETG-Task Force Demand Side Management (2012) Demand Side Integration. Gesamttext Hrsg. Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG), Frankfurt am Main
VDE-ETG (2012) Energiehorizonte 2020. Frankfurt am Main
ETG Task Force Flexibilisierung des Kraftwerksparks (2012) Erneuerbare Energie braucht flexible Kraftwerke – Szenarien bis 2020. Hrsg. Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG), Frankfurt am Main
ETG-Task Force Dezentrale Energieversorgung 2020 (2007) VDE-Studie Dezentrale Energieversorgung 2020. Gesamttext Hrsg. Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG), Frankfurt am Main
VDE (2011) Politische Handlungsfelder im Hinblick auf die Weiterentwicklung der Elektrizitätsversorgung in Deutschland und Europa. Frankfurt am Main
ETG-Task Force Aktive Energienetze (2013) Aktive Energienetze im Kontext der Energiewende. Hrsg. VDE, Frankfurt am Main
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2012) dena-Verteilnetzstudie: Ausbau- und Innovationsbedarf der Stromverteilnetze in Deutschland bis 2030. Deutsche Energie-Agentur GmbH, Berlin, http://www.dena.de/projekte/energiesysteme/verteilnetzstudie.html, zugegriffen am 02.02.2015
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2014) dena-Studie Systemdienstleistungen 2030 – Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Stromversorgung mit hohem Anteil erneuerbarer Energien. http://www.dena.de/projekte/energiesysteme/dena-studie-systemdienstleistungen-2030.html, zugegriffen am 02.02.2015
DNV KEMA (2012) Anpassungs- und Investitionserfordernisse der Informations- und Kommunikationstechnologie zur Entwicklung eines Dezentralen Energiesystems. KEMA Consulting GmbH, Bonn, http://www.e-energy.de/images/2012.05_VKU_Kurzstudie_V1.0__final.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Appelrath HJ, Kagermann H, Mayer C (2012) Future Energy Grid – Migrationspfade ins Internet der Energie. acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, München, http://www.acatech.de/fileadmin/user_upload/Baumstruktur_nach_Website/Acatech/root/de/Material_fuer_Sonderseiten/E-Energy/acatech_STUDIE_Future-Energy-Grid_WEB.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
European Technology Platform Smart Grids (2012) Smart Grids SRA 2035, Strategic Research Agenda for Europe’s Electricity Networks of the Future. www.smartgrids.eu/documents/sra2035.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
IEA (2011) Technology Roadmap Smart Grids. Paris
IEA (2014) Technology Roadmap Energy Storage. Paris
IEA (2013) Technology Roadmap Wind Energy. Paris
IEA (2014) Technology Roadmap Solar Photovoltaic Energy. Paris
European Commission (2008) HyWays the European Hydrogen Roadmap. Brussels
Pape C et al. (2014) Roadmap Speicher. Studie im Auftrag des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Hrsg. Fraunhofer IWES Kassel, IAEW Aachen, Stiftung Umweltenergierecht Würzburg, http://www.iaew.rwth-aachen.de/fileadmin/uploads/pdf/neuigkeiten/2014_Roadmap_Speicher_Langfassung.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Sterner M, Stadler I (2014) Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg
Geth F, Kathan J, Sigrist L, Verboven P (2014) Energy Storage Innovation in Europe. A mapping exercise, Grid + Deliverable D1.3: Map and Analysis of European Storage Projects. http://www.gridplus.eu/Documents/Deliverables/GRID+_D1.3_r0.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
European Wind Energy Technology Platform (2014) Strategic Research Agenda/Market Deployment Strategy (SRA/MDS).
Kezunovic M, Xie L, Grijalva S (2013) The Role of Big Data in Improving Power System Operation and Protection. IEEE IREP Symposium
CEN-CENELEC-ETSI (2012) Smart Grid Coordination Group: Smart Grid Reference Architecture. http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/xpert_group1_reference_architecture.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Microsoft Worldwide Power & Utilities Group (2013) Smart Energy Reference Architecture. Version 2.0, http://www.microsoft.com/enterprise/industry/manufacturing-and-resources/power-and-utilities/reference-architecture/performance-oriented-infrastructure.aspx#fbid=cDoVfcWgsfv, zugegriffen am 02.02.2015
Trefke J, Dänekas C (2013) Standardization in Smart Grids: Introduction to IT-Related Methodologies, Architectures and Standards. Springer
National Institute of Standards and Technology (NIST) (2014) NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards. Release 3.0, http://www.nist.gov/public_affairs/releases/upload/smartgrid_interoperability_final.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2014) Roadmap dena-Studie Systemdienstleistungen 2030. http://www.dena.de/fileadmin/user_upload/Presse/Meldungen/2014/140728_Roadmap_SDL2030.pdf, zugegriffen am 22.02.2015
Degner T, Geibel D, Hennig T, Stock S, Strauß P (2014) Bewertungsmethoden der Netzstabilität bei einem großen Anteil stromrichtergekoppelter Erzeuger. Tagung Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien, Berlin
Braun M (2007) Technological Control Capabilities of DER to Provide Future Ancillary Services. International Journal of Distributed Energy Resources
Braun M (2008) Provision of Ancillary Services by Distributed Generators. Dissertation an der Universität Kassel, Fachbereich Elektrotechnik/Informatik
Stetz T (2013) Autonomous Voltage Control Strategies in Distribution Grids with Photovoltaic Systems – Technical and Economical Assessment. Dissertation an der Universität Kassel
Stetz T, Töbermann JC, Kraiczy M, von Appen J et al. (2014) Zusatznutzen von Photovoltaik-Wechselrichtern mit kombinierter Q(U)/P(U)-Regelung in der Niederspannung. 29. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein
Merkel M (2014) 5 %-Ansatz – Netzintegration am Scheideweg zwischen Intelligenten Netzen und Kupferplatte. 29. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Bad Staffelstein, http://experts.top50-solar.de/?qa=blob&qa_blobid=13142254539666147086, zugegriffen am 02.02.2015
Büchner J, Katzfey J, Moser A, Schuster H, Dierkes S, v Leeuwen T, Verheggen L, Uslar M, v Amelsvoort M (2014) Moderne Verteilernetze für Deutschland. Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi), http://www.bmwi.de/DE/Mediathek/publikationen,did=654018.html, zugegriffen am 02.02.2015
Kießling A (2012) E-Energy-Projekt: Modellstadt Mannheim. Kasseler Symposium 2012, http://www.energiesystemtechnik.iwes.fraunhofer.de/content/dam/iwes-neu/energiesystemtechnik/de/Dokumente/Tagungsbaender/2012_KSES_TB_www.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt Grid4EU (2015) Innovation for Energy Networks: Projekt-Homepage – Demonstrator Reken. http://www.grid4eu.eu/project-demonstrators/demonstrators/demo-1.aspx, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt More Microgrids (2015) Projekt-Homepage, http://www.microgrids.eu/index.php?page=overview, zugegriffen am 02.02.2015
Pilotprojekt Cell Controller (2015) Projekt-Homepage, http://energinet.dk/EN/FORSKNING/Energinet-dks-forskning-og-udvikling/Celleprojektet-intelligent-mobilisering-af-distribueret-elproduktion/Sider/Celleprojektet-fremtidens-intelligente-elsystem.aspx, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt Dream – Innovating Electricity in Europe (2015) Projekt-Homepage, http://www.dream-smartgrid.eu/, zugegriffen am 02.02.2015
von Appen J, Braun M, Stetz T et al. (2013) Time in the Sun – The Challenge of High PV Penetration in the German Electric Grid. IEEE Power& Energy Magazine, 2013, No. 2 March/April S. 55–64
Projekt DISCERN – Distributed Intelligence for Cost-effective and Reliable Solutions (2015) Projekt-Homepage, http://www.discern.eu/, zugegriffen am 02.02.2015
Kaempf E, Ringelstein J, Braun M (2012) Design of Appropriate ICT Infrastructures for Smart Grids. 2012 IEEE General Meeting, pp. 1–6
Kaempf E, Bauer M, Schwinn R, Braun M (2012) ICT Infrastructure Design. Considering ICT Contingencies and Reserve Requirements on Transmission Level, IEEE ISGT Europe 2012, pp. 1–7
Bock C (2012) Automatische Spannungsregelung in Mittelspannungsnetzen mit hoher Einspeiseleistung. E.ON Bayern AG, Regensburg, https://www.bayernwerk.de/cps/rde/xbcr/bayernwerk/Artikel_Automatische_Spannungsregelung_in_Mittelspannungsnetzen_mit_hoher_Einspeiseleistung.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Benz T, Borchard T, Slubinski A (2011) Weitbereichsspannungsregelung in Verteilnetzen. ew Fachjournal Jg.110 (2011) Heft 17–18
Brunner H, Lugmaier A, Bletterie B, Fechner H, Bründlinger R (2010) DG-DemoNetz – Konzept. Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie, Wien, http://www.energiesystemederzukunft.at/edz_pdf/1012_dg_demonetz_konzept.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt DG Demonetz Validierung (2015) Projekt-Homepage, http://www.ait.ac.at/departments/energy/research-areas/energy-infrastructure/smart-grids/dg-demonetz-validierung/, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt iNES – intelligentes Verteilnetzmanagement-System (2015) Projekt-Homepage, http://www.evt.uni-wuppertal.de/forschung/forschungsgruppe-intelligente-netze-und-systeme/ines-intelligentes-verteilnetzmanagement-system.html, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt HiPerDNO – High Performance Computing Technologies for Smart Distribution Network Operation (2015) Projekt-Homepage, http://www.hiperdno.eu/, zugegriffen am 02.02.2015
Kraiczy M, Braun M, Wirth G, Stetz T, Brantl J, Schmidt S (2013) Unintended Interferences of Local Voltage Control Strategies of HV/MV Transformer and Distributed Generators. 28. European PV Solar Energy Conference and Exhibition, Paris
Projekt Twenties – Transmitting Wind (2015) Projekt-Homepage, http://www.twenties-project.eu/node/4, zugegriffen am 02.02.2015
Barth H, Braun M, Hansen LH et al. (2013) Technical and Economical Assessment of Reactive Power Provision from Distribution Generators. IEEE Powertech Conference, Grenoble
Kämpf E, Braun M, Schweer A, Becker W, Halbauer R, Berger F (2014) Reactive Power Provision by Distribution System Operators. CIGRE Session, Paris
Kämpf E, Abele H, Stepanescu S, Braun M (2014) Reactive Power Provision by Distribution System Operators – Optimizing Use of Available Flexibility. IEEE ISGT Europe Conference, Istanbul
Projekt Kombikraftwerk 2 – Das regenerative Kombikraftwerk (2015) Projekt-Homepage, http://www.kombikraftwerk.de/, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt Regelenergie durch Windkraftanlagen (2015) Projekt-Homepage, http://www.energiesystemtechnik.iwes.fraunhofer.de/de/projekte/suche/2014/regelenergie-durch-windkraftanlagen.html, zugegriffen am 02.02.2015
Projekt RegModHarz (2015) Projekt-Homepage, http://www.regmodharz.de/, zugegriffen am 02.02.2015
Fraunhofer IWES (2015) Projekt Multi-PV Multifunktionale Photovoltaik-Stromrichter – Optimierung von Industrienetzen und öffentlichen Netzen. http://www.energiesystemtechnik.iwes.fraunhofer.de/en/projekte/search/2009/multi-pv0.html, zugegriffen am 02.02.2015
Büdenbender K, Braun M, Stetz T, Strauß P (2011) Multifunctional PV Systems Offering Additional Functionalities and Improving Grid Integration. International Journal of Distributed Energy Resources, 7, 2, 2011.
Abart A, Stifter M, Bletterie B et al (2011) Augen im Netz: Neue Wege der Analyse elektrischer Niederspannungsnetze. e&i Elektro- & Informationstechnik, Springer-Verlag, Wien
Klobasa M, von Roon S, Buber T, Gruber A (2013) Lastmanagement als Beitrag zur Deckung des Spitzenlastbedarfs in Süddeutschland. Berlin, http://www.agora-energiewende.de/themen/effizienz-lastmanagement/detailansicht/article/endbericht-zum-lastmanagement-erschienen/, zugegriffen am 02.02.2015
Open Gateway Energy Management Alliance (OGEMA) (2015) Homepage, http://www.ogema.org/, zugegriffen am 02.02.2015
De Doncker RW (2014) Power Electronic Technologies for flexible DC distribution Grids. IPEC Conference, Hiroshima
Projekt Hybrid AC/DC Microgrids (2015) A Bridge to Future Energy Distribution Systems. RWTH Aachen, https://www.acs.eonerc.rwth-aachen.de/cms/E-ON-ERC-ACS/Forschung/Abgeschlossene-Projekte/~euwe/HYBRID-AC-DC-MICROGRIDS-A-BRIDGE-TO-FUT/lidx/1/, zugegriffen am 02.02.2015
Kolar J, Ortiz GI (2015) Solid State Transformer Concepts in Traction and Smart Grid Applications. ETH Zürich, https://www.pes.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/__ECCE_Europe_SST_Tutorial_FINAL_as_corrected___extended_after_ECCE_12_130912.pdf, zugegriffen am 02.02.2015
Schwippe J, Nüssler A, Rehtanz C, Bettzüge MO (2011) Netzausbauplanung unter Berücksichtigung probabilistischer Einflussgrößen. Zeitschrift für Energiewirtschaft (2011) Nr. 35, S. 125–138
Rehtanz C (2008) Smarte Ideen für zukünftige Stromnetze. In: Renn J, Schlögl R, Zenner HP (Hrsg., 2008) Herausforderung Energie. Ausgewählte Vorträge der 126. Versammlung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte e. V., http://www.edition-open-access.de/proceedings/1/toc.html, zugegriffen am 02.02.2015
Ilic MD, Xie L, Khan UA, Moura MMF (2008) Modeling future cyber-physical energy systems. IEEE Power and Energy Society General Meeting
Pluy J (1997) Wissensbasierte Netzplanung. e&i Elektrotechnik und Informationstechnik, 1997, Heft 6, S. 292–297
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Braun, M., Kämpf, E., Kraiczy, M. (2015). Elektrische Verteilungsnetze im Wandel. In: Wietschel, M., Ullrich, S., Markewitz, P., Schulte, F., Genoese, F. (eds) Energietechnologien der Zukunft. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-07129-5_15
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