„Die Konzepte für beide Städte stehen“, erklärt Lehrstuhlinhaber Prof. Dr.-Ing. Markus Zdrallek. „Das zu erläutern, vor allem aber eine Blaupause für andere Städte und Gemeinden zur Planung der eigenen Notfallversorgung vorzustellen, war Ziel des Workshops und gemeinsamen Austausches“, so der Energieexperte.

Den Weg hin zu den Konzepten ebnete das Forschungsprojekt SiSKIN (Großflächiger Stromausfall – Möglichkeiten zur Teilversorgung von kritischen Infrastrukturen). Im Mittelpunkt der Konzepte stehen zukunftsweisend gestaltete Inselnetze, die ihre ersten Tests bereits erfolgreich bestanden haben.

Inselnetze sind lokale Stromnetze, die unabhängig vom übergeordneten Netz betrieben werden und in Krisensituationen eine schnelle Teilversorgung ermöglichen. Durch schwarzstartfähige Kraftwerke – solche also, die nach einem Stromausfall ohne externe Energie wieder startbar sind –, Batteriespeicher und dezentrale Erzeuger wie Blockheizkraftwerke oder erneuerbare Energien kann die Stromversorgung gezielt wiederhergestellt werden.

Im Forschungsprojekt SiSKIN entwickelten die Forschenden der Bergischen Universität Strategien für Netzbetreiber, um bei Blackouts Teilnetze wieder schnell in Betrieb nehmen zu können. Labor- und Feldtests bestätigten die technische Machbarkeit und zeigten Wege zur Umsetzung auf.

Zuverlässige Stromversorgung herstellen

„Ein wesentliches Ergebnis des Projekts ist eine detaillierte Inselnetzplanung, die zeigt, wie Netzbetreiber Teilnetze autark betreiben können. Es wurde untersucht, wie ein Inselnetz aufgebaut werden kann und welche Schalthandlungen erforderlich sind, um eine stabile und zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen“, resümiert Prof. Zdrallek.

Zusammen mit dem Strom- und Gasverteilernetzbetreiber WSW Netz aus Wuppertal wurde erprobt, wie das konkret vor Ort funktionieren kann. Dabei standen insbesondere die spezifischen Gegebenheiten des lokalen Stromnetzes sowie die Integration vorhandener Erzeugungsanlagen wie Müllheizkraftwerk, Heizkraftwerk und erneuerbare Energien im Fokus.

Ein weiterer zentraler Meilenstein des Projekts war ein groß angelegter Feldtest bei der Energieversorgung Leverkusen (EVL). Hier wurde ein realer Netzabschnitt isoliert und mit einer schwarzstartfähigen Erzeugungseinheit – einem Müllheizkraftwerk – wieder unter Spannung gesetzt.

Der Test verlief erfolgreich: Das Kraftwerk konnte eigenständig hochfahren und das Inselnetz stabil halten, während ein Verbraucher zugeschaltet wurde. Zdrallek: „Diese Erkenntnisse zeigen, dass es möglich ist, im Ernstfall gezielt kritische Infrastrukturen mit Strom zu versorgen und so die Auswirkungen eines Blackouts zu minimieren.“

Anschlussprojekt sorgt für Übertragbarkeit

Aufbauend auf den Ergebnissen von SiSKIN wurde das Anschlussprojekt SiSKIN Applied gestartet. Während SiSKIN die Machbarkeit untersuchte, geht es nun um die praktische Umsetzung. Dabei steht insbesondere die Übertragbarkeit des entwickelten Konzepts auf weitere Netze im Fokus. Hierbei soll das Konzept auf verschiedene Netzstrukturen angewendet werden.

Weitere Feldtests und Pilotprojekte sollen dazu beitragen, die entwickelten Konzepte in die Praxis zu überführen und Netzbetreibern konkrete Lösungen an die Hand zu geben. „Langfristiges Ziel ist es“, so Prof. Zdrallek, „Städte und Versorgungsnetze widerstandsfähiger gegen großflächige Stromausfälle zu machen und die Versorgungssicherheit nachhaltig zu verbessern.“