Technologische Lösungen der Avantgarde – wie die von Gridspertise entwickelten – werden bei der zukünftigen digitalen Gestaltung der europäischen Verteilungsnetze und der Unterstützung der Energiewende eine wichtige Rolle spielen.
Im kommenden Jahrzehnt wird die Anwendung digitaler Technologien für Stromnetze in Europa eine schnelle Beschleunigung erfahren. Infolge der geopolitischen Situation sind die Dekarbonisierung des Stromerzeugungssektors wie auch die Erhöhung des Gesamteffizienz des Energiesystems noch dringlicher, auch durch die Hinzunahme neuer flexibler Energiequellen und Investitionen in intelligente digitale Netze. Nun legt ein neuer Aktionsplan zur „Digitalisierung des Energiesystems”, der von der Europäischen Kommission im Oktober[1] vorgestellt wurde, eine langfristige Strategie für Investitionen und koordinierte europäische Maßnahmen zur vollständigen digitalen Umgestaltung des Energiesystems fest.
Die Europäische Kommission sieht ein schnelles Wachstum der erneuerbaren Energien zur Erreichung der Klimaziele und Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen aus Russland vor. Das Ziel, die Treibhausgasemissionen um 55 % zu senken und bis 2030 einen Anteil von 45 % erneuerbarer Energien zu erreichen, erfordert unter anderem, dass bis 2027 auf den Dächern aller gewerblichen und öffentlichen Gebäude und bis 2029 auf allen neuen Wohngebäuden Sonnenkollektoren installiert werden. Außerdem müssen in den nächsten fünf Jahren über 10 Millionen Wärmepumpen installiert und bis 2030 30 Millionen Verbrennungsfahrzeuge durch Elektrofahrzeuge ersetzt werden. All dies erfordert jedoch eine betriebsbereite und zukunftssichere Energieinfrastruktur[2].
Die europäischen Netze erfordern einen technologischen Wandel
Die jetzigen Stromnetze wurden größtenteils vor Jahrzehnten in einem völlig anderen technischen Kontext gestaltet und eingerichtet, so dass sie nicht für einen solch radikalen Wandel geeignet sind. Etwa ein Drittel der europäischen Netze ist über 40 Jahre alt, und bis 2030 könnte mehr als die Hälfte davon sogar noch älter sein[3]. Es ist zwar unmöglich, die Stromnetze zu überholen, aber sie können mit digitalen Technologien aufgerüstet werden, um sie auf die dezentrale und intermittierende Erzeugung aus erneuerbaren Quellen, die steigende Stromnachfrage aus dem Verkehr und anderen Sektoren sowie auf die Gewährleistung der Energieeffizienz auf allen Ebenen vorzubereiten. Aus diesem Grund erwartet die Europäische Kommission zwischen 2020 und 2030 Investitionen in Höhe von 584 Mrd. EUR in das europäische Stromnetz, davon ein Großteil (170 Mrd. EUR) in die Digitalisierung[4].
Der neu eingeführte europäische Plan sieht als Schwerpunkte mehrere Aktionslinien[5] vor, wie die Förderung der Konnektivität, der Interoperabilität und des sicheren Austauschs von Energiedaten, die Intensivierung von Investitionen in das intelligente Stromnetz und die Nutzung der digitalen Dienste, um die Verbraucher an der Energiewende zu beteiligen.
Eine der wichtigsten Maßnahmen ist das Erstellen eines koordinierten europäischen Rahmenwerks für den Austausch und die Nutzung von Energiedaten bis 2024, das die Teilnahme neuer Energieakteure am Großhandelsmarkt ermöglichen und den Ausbau flexibler Erzeugungskapazitäten erleichtern soll. Dieses Rahmenwerk wird durch die Schaffung eines „digitalen Zwillings” des europäischen Stromnetzes unterstützt, also eines virtuellen Modells, das die Effizienz und Intelligenz des Verteilernetzes steigert und den Datenaustausch zwischen den Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern[6] erweitert und verbessert. Des Weiteren sind ständige Investitionen in die Instrumente zur Beobachtung und Kontrolle des Netzes, in die Infrastruktur- und Netzplanung, in Simulationswerkzeuge, in das aktive Systemmanagement und in die Prognosenerstellung erforderlich.
Viele dieser Bereiche werden die Verteilnetzbetreiber (VNB) einbeziehen, insbesondere die Schaffung des digitalen Zwillings, die vom Europäischen Netz der Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) und der VNB (EU DSO Entity – EUDE) koordiniert werden soll. Die Kommission sieht neue Investitionen der Verteilnetzbetreiber vor und will sie durch das Rahmenprogramm Horizont Europa und andere Instrumente[7] unterstützen.
Ein zuverlässiger Partner für europäische VNB, der End-to-End-Lösungen für die digitale Transformation der Stromnetze bietet
Gridspertise wurde 2021 gegründet, um innovative und nachhaltige Lösungen für die Transformation der Stromnetze anzubieten, und ist bereit, die europäischen VNB auf dem Weg zu diesem neuen Szenarium zu begleiten. Das Technologieunternehmen baut auf der 20-jährigen Erfahrung seiner Muttergesellschaft Enel im Bereich der intelligenten Stromnetze auf, die in Italien und Spanien als Erste in Europa landesweit intelligente Zähler einführte, damit auch weltweit zu den Ersten gehörte und heute 75,9 Millionen Anschlusspunkte in acht verschiedenen Ländern und mehr als 2,3 Millionen km Stromnetze aufweisen kann. Dank der italienischen Wurzeln des Konzerns Enel und seiner langen Geschichte in Spanien und anderen europäischen Ländern ist Gridpsertise bereits ein zuverlässiger Partner für die Digitalisierung der Verteilungsnetze in Europa.
Der vor kurzem unterzeichnete Vertrag zwischen Enel und dem privaten Kapitalbeteiligungsfonds CVC Capital Partners, der den Erwerb einer 50-prozentigen Beteiligung an Gridspertise vorsieht, wird es dem Unternehmen ermöglichen, sein Geschäft und sein Lösungsportfolio noch weiter auszubauen.
Intelligente Zählerlösungen sind der erste Schritt zur Digitalisierung des Stromnetzes und bieten Vorteile für alle Beteiligten im energetischen Ökosystem: VNB, Endkunden, Regulierungsbehörden und Strommarktbetreiber.
Sie erlauben den VNB nämlich, die Stromnachfrage durch die Überwachung von Daten in Echtzeit effektiv zu steuern und gleichzeitig die Abrechnung und den Geldeinzug zu optimieren. Außerdem unterstützen die Lösungen die Rolle des Kunden bei der Energiewende, indem sie das Bewusstsein für den Energieverbrauch erhöhen, die Integration dezentraler erneuerbarer Energien erleichtern und nachhaltigere Verhaltensweisen sowie Kosteneinsparungen ermöglichen. Innovative Datendienste, Anwendungen, Energiemanagement- und Demand-Response-Systeme bergen ein großes ungenutztes Potenzial für Energienutzer. Um diese Entwicklungen zu unterstützen, wird die Kommission die bestehende Task Force für intelligente Netze wieder offiziell einsetzen.
Gridspertise gehört seit Anfang der 2000er Jahre zu den Pionieren in der Entwicklung von intelligenten Zählern und hat allein in Europa über 40 Millionen Geräte installiert, die meisten davon in Italien und Spanien. Das Unternehmen stellt nicht nur Technologie bereit, sondern bietet fernablesbare End-to-End-Zähler, die von Gridspertise und ausgewählten Partnern entwickelt wurden, Head End- und Zählerdatenmanagement-Systeme sowie Dienstleistungen zur Unterstützung des gesamten Prozesses.
Mit seinem großen Erfahrungsschatz an Lösungen, die auf dem Protokoll Power Line Communication (PLC) basieren, erweitert Gridspertise sein Portfolio um interoperable Hybridgeräte auf der Grundlage der G3-PLC-Standards, die sowohl PLC- als auch Hochfrequenztechnologie in einer einzigen Lösung vereinen und automatisch das beste verfügbare Netz auswählen, damit alle möglichen Störungen wie Funkinterferenzen, Abschirmung durch Gebäude und Vegetation oder elektrisches Rauschen im Netz gemeistert werden können. Aus diesem Grund ist Gridpsertise kürzlich der G3-PLC Alliance beigetreten, einer führenden Industriegruppe für Powerline-Kommunikation in Smart-Grid-Anwendungen.
Gridspertise hat für das automatisierte Netzmanagement das Gerät QEd – Quantum Edge® device. Diese digitale Plattform für Unterstationen erlaubt den VNB, wichtige Netzfunktionen direkt an der Schnittstelle auszuführen, wichtige Netzautomatisierungsfunktionen durch anpassbare Anwendungen zu virtualisieren und die Anzahl der Geräte in sekundären Unterstationen zu reduzieren. Diese revolutionäre Lösung trägt auch dazu bei, die Stabilität des Netzes zu gewährleisten und gleichzeitig die Erzeugung aus dezentralen Energiequellen und die wachsende Energienachfrage zu verwalten. Darüber hinaus können mit der Zeit neue Anwendungen implementiert werden – eine wichtige Voraussetzung in dem sich entwickelnden, offenen technologischen Kontext, der im Aktionsplan der EU vorgesehen ist. QEd ermöglicht dank seiner eingebetteten fortschrittlichen Algorithmen außerdem auch die Analyse der Netzqualität zur Ermittlung der Dienstgüte.
Mit seinem Ansatz Digital Asset and Vegetation Intelligence leistete Gridspertise auch Pionierarbeit im Technologiebereich der digitalen Zwillinge im Stromnetz. Die Lösung nutzt ein virtuelles Abbild der gesamten Strominfrastruktur und der sie umgebenden Umgebung, das durch die Erfassung und Verarbeitung von Laserscanner-, Foto- und Sensordaten erzeugt wird, und ermöglicht die frühzeitige Identifizierung von Vegetation und anderen Elementen, die das Verteilernetz beeinträchtigen können, sowie die Durchführung einer vorausschauenden Wartung durch die Erkennung von Anlagen und KI-basierten Anomalien. Das System ist ein wichtiges Instrument zur Verbesserung der Servicequalität und zur Optimierung der Betriebs- und Wartungskosten sowie der Sicherheit der Außendienstmitarbeiter, da es den Bedarf an Bedienern vor Ort reduziert. Allein in Europa werden derzeit rund 210.000 km Netze in Italien, Spanien und Rumänien mit diesem System überwacht, was 63 % des gesamten Netzausbaus in diesen drei Ländern entspricht.
Schliesslich bietet Gridspertise auch digitale Technologien und Dienstleistungen an, die den Betrieb vor Ort verbessern und sicherer gestalten können, wie z. B. die Lösung Enhanced Workforce – ein digitales Instrumentarium mit einer Reihe von Anwendungen, die auf Augmented und Virtual Reality sowie künstlicher Intelligenz basieren und die Schulung der Mitarbeiter und eine sichere und schnelle Reaktion im Falle von Umweltkatastrophen ermöglichen sollen. Diese Anwendungen bieten den VNB mehrere Vorteile, z. B. die Verringerung des Zeitaufwands und der Transportkosten, die bei Überprüfungen vor Ort entstehen. Sie verbessern die Fähigkeit, unter extremen Bedingungen einzugreifen, indem sie beispielsweise ein Stromnetz in erweiterter Realität auf die Außenwelt projizieren und den Betreibern auf diese Weise erlauben, die Topologie des Netzes, die wichtigsten Daten und den aktuellen Status seiner Elemente zu visualisieren, selbst wenn das Netz aufgrund seiner Struktur oder aufgrund von Katastrophenereignissen nicht direkt sichtbar ist. Enhanced Workforce Solutions wurden in Italien – wo sie jährlich Einsparungen von mindestens 8 Millionen Euro erbringen – und in Spanien umfassend eingesetzt.
Präsentation neuer Lösungen auf der Enlit Europe
Gridspertise stellt digitale End-to-End-Plattformen für die Messung, das Netzmanagement und den Feldbetrieb sowie die Beratung von VNB bei ihren Investitionsentscheidungen bereit und trägt damit zur Umwandlung von Netzen in nachhaltige und zuverlässige Smart Grids bei. Sein weltweites Netzwerk mit Innovationslabors ermöglicht es dem Unternehmen, seine Produkte und Dienstleistungen ständig zu verbessern und zu erweitern und sich an veränderte Marktszenarien anzupassen. Es bietet ein vielfältiges und flexibles Angebot an Lösungen, die auf die Bedürfnisse der verschiedenen Betreiber, Regionen und Märkte zugeschnitten werden können. Das Unternehmen liefert heute seine Technologien, die auf einem bedeutenden Portfolio an geistigem Eigentum beruhen und sich in der Praxis bewährt haben, an Dutzende von VBN unterschiedlicher Größe und in verschiedenen Ländern.
Vom 29. November bis zum 1. Dezember präsentierte Gridspertise auf der Enlit 2022, einer der größten europäischen Events für die Energiewelt, diese und andere innovative Lösungen und Geräte. Sie teilte sich den Stand 12.1.F110 mit Enel Grids, dem auf Stromverteilungsnetze spezialisierten Geschäftsbereich von Enel und nutzte die Gelegenheit, sich an einer gemeinsamen Aktion mit Technologieunternehmen, Stromnetzbetreibern, politischen Entscheidungsträgern, Regulierungsbehörden und Endverbrauchern zu beteiligen, um die digitale und elektrische Zukunft Europas zu beschleunigen.
[1] European Commission: “Digitalising the energy system – EU Action plan”. 18 October 2022. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52022DC0552&qid=1666369684560
[2] European Commission: “Digitalising the energy system – EU Action plan”. 18 October 2022. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52022DC0552&qid=1666369684560. Page 1.
[3] Monitor Deloitte, EDSO, Eurelectric: Connecting the dots: Distribution grid investment to power the energy transition. January 2021. https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/ch/Documents/energy-resources/deloitte-ch-en-eurelectric-connecting-the-dots-study.pdf. Page 19.
[4] European Commission: “Digitalising the energy system – EU Action plan”. 18 October 2022. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52022DC0552&qid=1666369684560. Page 1.
[5] European Commission: “Digitalising the energy system – EU Action plan”. 18 October 2022. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52022DC0552&qid=1666369684560. Page 2.
[6] European Commission: “Digitalising the energy system – EU Action plan”. 18 October 2022. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52022DC0552&qid=1666369684560. Pages 7-8, 21.
[7] European Commission: “Digitalising the energy system – EU Action plan”. 18 October 2022. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52022DC0552&qid=1666369684560. Page 7.
