Studie

Forscher: Erneuerbare belasten Stromnetz stärker als angenommen

Wind und Sonne machen dem Stromnetz wegen der schwankenden Energiemengen zu schaffen. Forschern der Jacobs University zufolge ist die Belastung stärker als bisher angenommen. Ein weiteres Ergebnis: Die Stabilität des Stromnetzes hängt vom Aufbautypus ab.

Stromnetz Ausbau© Nikiko / Pixabay.com

Bremen - Frequenzschwankungen im Stromnetz sind an der Tagesordnung. Das Netz muss dabei nicht nur mit größeren Schwankungen fertig werden, sondern auch mit der zunehmenden dezentralen Stromerzeugung. In einem Forschungsprojekt an der Jacobs University Bremen sind diese Fluktuationen nun untersucht worden.

Studie: Kleinste Schwankungen machen sich auch über größere Distanzen bemerkbar

Die Ergebnisse zeigen den Studienautoren zufolge auf, dass die zunehmende Einspeisung von erneuerbaren Energien zu einer Ausbreitung von Störungen führt. Das Forschungsteam hat untersucht, mit welcher Geschwindigkeit und auf welche Weise sich Störungen im Netz ausbreiten. Eines der Ergebnisse der Grundlagenforschung: Selbst kleinste Schwankungen, verursacht etwa durch einen kurzzeitigen Anstieg der Stromeinspeisungen in Bremen, seien über große Distanzen messbar, etwa selbst im fast 600 Kilometer Luftlinie entfernten München. Vor allem aber seinen Bestimmte Netze robuster als andere.

Zusammenhang zwischen Struktur und Stabilität

"Besonders überrascht hat uns, dass baumartig aufgebaute Verteilernetze, die vom Generator bis zum Verbraucher führen, stabiler gegenüber solchen Störungen sind als engmaschige Verbundnetze, in denen die Stromleitungen in vielen Schleifen kreisförmig zusammengeschlossen sind“, sagt Dr. Stefan Kettemann, Professor für Theoretische Physik.

Die Ursache für das außergewöhnliche Phänomen wollen die Forscher in den unterschiedlichen Schwingungen, den Wellenmoden beider Netze, gefunden haben. Ähnlich wie bei Orgelpfeifen, deren tiefster Resonanzton mit der Länge tiefer würde, zeige sich, dass die Resonanzfrequenzen engmaschiger Verbundnetze mit der Größe des Netzes kleiner würden. Für baumartig aufgebaute Netze gelte dies nicht. Deren Resonanzfrequenz bleibe mit zunehmender Größe gleich hoch, wodurch sie weniger anfällig für Störungen seien.