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SiNED

Systemdienstleistungen für sichere Stromnetze in Zeiten fortschreitender Energiewende und digitaler Transformation

Das EFZN-Leitprojekt „SiNED – Systemdienstleistungen für sichere Stromnetze in Zeiten fortschreitender Energiewende und digitaler Transformation“ hat zum Ziel, die bisherigen Systemdienstleistungen für zukünftige Stromnetze weiterzuentwickeln und an die durch die Digitalisierung und fortgeschrittene Energiewende veränderten Anforderungen und Möglichkeiten anzupassen.

Es werden Lösungen für den sicheren Betrieb der zukünftigen Stromnetze – unter Berücksichtigung der besonderen Situation in Niedersachsen – entwickelt und untersucht. Gerade für die windstarken Regionen Niedersachsens ist es von besonderer Bedeutung, verbesserte Lösungen für Systemdienstleistungen zur Bewältigung fluktuierender Einspeisung und für das Engpassmanagement durch Stromspeicherung und zuschaltbare Lasten zu finden.

Motivation

Die bisherigen Systemdienstleistungen (SDL) für einen sicheren Betrieb der Stromnetze wurden seit Jahrzehnten vorwiegend von den Synchrongeneratoren der konventionellen Großkraftwerke bereitgestellt. Die Systemdienstleistungen umfassen die Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Betriebsführung und den Versorgungswiederaufbau. Zukünftig müssen diese Systemdienstleistungen durch eine Vielzahl dezentraler Erzeuger auf Basis erneuerbarer Energien und Lasten in den Verteilungsnetzen im Sinne einer sektorenübergreifenden Energiewende erbracht werden. Hierdurch steigen die Anforderungen an die Netzbetriebsführung und das spannungsebenenübergreifende Management von Systemdienstleistungen. Dies führt ebenfalls zu steigenden Anforderungen an den Umfang und die Resilienz der digitalen Transformation des Energiesystems sowie zu neuen Anforderungen an die wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen des zukünftigen elektrischen Energieversorgungssystems.

Leitfragen

Zur Beantwortung der zentralen gemeinsamen Forschungsfrage von SiNED werden zusammenfassend folgende Leifragen für das Verbundprojekt definiert:

1. Wie kann zukünftig der veränderte Bedarf an Systemdienstleitungen, die zunehmend durch EE-Anlagen erbracht werden müssen, bis 2050 gedeckt werden?

2. Wie kann der Bedarf an Systemdienstleistungen durch die Flexibilitätsbereitstellung dezentraler Netznutzer gedeckt werden und wie kann diese Herausforderung von umrichterdominierten Verteilungsnetzen gelöst werden?

3. Wie kann die Flexibilität für die Bereitstellung von Systemdienstleistungen in Verteilnetzen unter Berücksichtigung der Resilienz informationstechnisch erschlossen werden?

4. Welche wirtschaftlichen Optimierungspotentiale sind bei der Bereitstellung von Systemdienstleistungen möglich, welche (datenschutz-)rechtlichen Restriktionen sind zu beachten und welche Anpassungen des Ordnungsrahmens sind erforderlich?

Aufbau des Projekts

Das Verbundvorhaben gliedert sich in insgesamt neun integrierte, verzahnte Teilprojekte (TP), die in drei Kompetenzbereiche gegliedert sind.

Kompetenzbereich „Elektrische Energietechnik“

Teilprojekt 1.1

Gesamtstabilisierung durch koordinierte Systemdienstleistungen-Bereitstellung in der Verteilnetzebene

Verantwortlicher Mitarbeiter: Neelotpal Majumdar, Leibniz Universität Hannover, Institut für Elektrische Energiesysteme, Fachgebiet für Elektrische Energieversorgung

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Teilprojekt 1.2

Regelungstechniken für neuartige Flexibilitätsoptionen und Systemdienstleistungen

Verantwortlicher Mitarbeiter: Julian Beyrodt, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - Institut für Vernetzte Energiesysteme Oldenburg (DLR-VE)

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Teilprojekt 1.3

Systemdienstleistungen des netzdienlichen Prosumers

Verantwortlicher Mitarbeiter: Carsten Wegkamp, TU Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme

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Teilprojekt 1.4

Methoden für die Konfiguration und Koordination von Schutzsystemen in Netzen

Verantwortlicher Mitarbeiter: Marc René Lotz, TU Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme / Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften

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Kompetenzbereich „Digitale Transformation / Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT)“

Teilprojekt 2.1

IT-Plattformen/-Services zur Bereitstellung dezentraler Systemdienstleistungen

Verantwortlicher Mitarbeiter: Michael Brand, OFFIS e.V. - Institut für Informatik Oldenburg

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Teilprojekt 2.2

Daten-/Transaktions-/Service-Konzepte dezentraler Systemdienstleistungen

Verantwortlicher Mitarbeiter: Jens Sager, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Department für Informatik, Abteilung für Digitalisierte Energiesysteme

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Teilprojekt 2.3

Prognosen, Angriffsmöglichkeiten auf IKT-Infrastrukturen

Verantwortliche Mitarbeiterin: Sarah Lier, Leibniz Universität Hannover, Institut für Wirtschaftsinformatik

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Kompetenzbereich „Wirtschaftliche und energierechtliche Fragen“

Teilprojekt 3.1

Wirtschaftlich-/Finanzierbarkeit, Akzeptanz, Geschäftsmodell

Verantwortliche Mitarbeiterin: Sarah Lier, Leibniz Universität Hannover, Institut für Wirtschaftsinformatik

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Teilprojekt 3.2

Rechtliche Rahmenbedingungen für Systemdienstleistungen, EU-DSGVO

Verantwortlicher Mitarbeiter: Jan Schlüpmann, TU Clausthal, Institut für deutsches und internationales Berg- und Energierecht

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Daten zum Projekt

Sprecher

Professor Dr.-Ing. Bernd Engel

TU Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme

Projektkoordinator

Cornelius Biedermann

TU Braunschweig, elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme

Telefon: 0531 391 7788

E-Mail: cornelius.biedermann@tu-braunschweig.de

Projektpartner

TU Braunschweig – elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme

Professor Dr.-Ing. Bernd Engel und

Professor Dr.-Ing. Michael Kurrat

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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – Institut für Vernetzte Energiesysteme Oldenburg

Professor Dr. Carsten Agert

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OFFIS e.V. – Institut für Informatik Oldenburg

Professor Dr. Sebastian Lehnhoff

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Carl von Ossietzky Universität Oldenburg – Department für Informatik, Abteilung für Digitalisierte Energiesysteme

Professorin Dr.-Ing. Astrid Nieße

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Leibniz Universität Hannover – Institut für Elektrische Energiesysteme, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung

Professor Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

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Leibniz Universität Hannover – Institut für Wirtschaftsinformatik

Professor Dr. Michael H. Breitner

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TU Clausthal – Institut für deutsches und internationales Berg- und Energierecht

Professor Dr. jur. Hartmut Weyer

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Laufzeit

01.11.2019 - 31.10.2024

Fördernde Stelle

Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur – Zusätzliche Förderung von Wissenschaft und Technik in Forschung und Lehre aus Mitteln des Niedersächsischen Vorab