6 PLC-Systeme in Konvergenzprozessen der Teleinformatiknetze und ‑dienste und Aufbau von Smart Grids
6.1 Smart Grids

Ein Smart Grid ist eine integrale Kombination von Energie- und Telekommunikationsnetzen, die auf eine effiziente Steuerung von Energieerzeugung und ‑verbrauch in Echtzeit sowohl lokal als auch global zielt. Das Prinzip beruht auf einer gegenseitigen interaktiven Kommunikation zwischen Betriebspunkten des Netzes bei der Energieerzeugung, -verteilung und dem Verbrauch. Die Teleinformatikmittel im Netz ermöglichen Informationserfassung und Diagnostik der einzelnen Teile des Netzes in Echtzeit. Dies betrifft auch eine operative Steuerung der Erzeugung und Verteilung und die erweiterten Möglichkeiten beim Verkauf bzw. der Tarifwahl durch den Verbraucher passend zu den programmierten oder aktuellen Anforderungen der Konsumenten. Unter dem Begriff „Energienetz“ versteht man jedoch nicht nur Elektrizitätsnetze, sondern auch Netze zur Erzeugung und Verteilung von Gas, Wärme und Wasser u. ä.

Der größte Zuwachs von Smart Grids wird heutzutage jedoch gerade in Elektrizitätsnetzen registriert. Das Steuersystem soll ständig den Netzbetrieb überwachen und auch ein sogenanntes „self healing“ sicherstellen, d. h. einen Prozess der automatischen Wiederherstellung des ursprünglichen Gleichgewichts nach einem außerordentlichen Betriebszustand. Dabei soll auch eine ununterbrochene Diagnostik der geänderten Betriebsparameter von Schaltanlagen, Transformatoren und Verteilern und hier besonders ein sofortiges Erkennen von Störungen helfen.

Die meisten gegenwärtigen Elektrizitätsnetze wurden mit der Konzeption des Aufbaus einer niedrigeren Anzahl von klassischen Energiequellen (Wärme-, Wasser- und Kernkraftwerke) mit hohen Leistungen (einigen hundert bis zu tausend MW) gebaut. Davon überträgt ein (HöS-, HS-, NS-) Verteilnetz die Energie an relativ viele Verbraucher. Diese Anordnung ermöglicht zwar eine ziemlich einfache Synchronisierung des Netzes, aber seine überwiegende Sternstruktur kann bei einem Ausfall der Stromerzeugung oder bei einer Beschädigung der Leitung große Probleme hervorrufen.