2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG

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2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
FORSCHUNG UND INNOVATION
BERICHT

2013 - 2015
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
AUSTRIAN POWER GRID AG

     INHALT

01

     03   Einleitung

     04   Forschungskoordination & Forschungsausgaben

     05   Forschungsschwerpunkte

     07   Forschungsprojekte
     08   e-Highway2050
     10   Merit Order der Energiespeicherung
     12   Studie Kapazitätsmärkte
     14   Kooperation TU Graz
     16   Regulierungsökonomie WU Wien
     18   Twenties WP16/Alps
     20   LIFE Nature+ Großtrappenschutz
     22   Wall-ie
     24   Blitzstrommessung am Sender Gaisberg
     26   BlackÖ.2
     28   Umbrella
     30   eBADGE
     32   Enervis
     34   Thermal Rating auf APG-Leitungen
     36   Wide Area Measurement System (WAMS)

     37   Ausblick
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
Forschungs- und Innovationsbericht 2013-2015

                                                                                                                                                                          02

IMPRESSUM
Herausgeber: Austrian Power Grid AG
Wagramer Straße 19, IZD-Tower
1220 Wien
Tel. +43 (0) 50 320-0
Team System Adequacy & Forschung: Dipl.-Ing. Elisabeth Gurdet, Dipl.-Ing. Kurt Misak, Dipl.-Ing. Stefan Höglinger
www.apg.at
apg@apg.at

Fotocredits: Titel (.marqs / photocase.de), S. 13 (view7 / photocase.de), S. 17 (good_grief / photocase.de), S. 38 (luxuz::. / photocase.de), S. 15 (WU Wien), S. 11/35
(vecteezy.com), S. 19 (Franz Josef Kovacs), S. 21 (Richard Tanzer), S. 23 (Daniel Loretto), S. 27 (Felicitas Matern), S. 33 (APG)

Redaktion: Austrian Power Grid AG

Wien, im Mai 2016
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
AUSTRIAN POWER GRID AG

     EINLEITUNG

03

     Mit dem Klimaabkommen von Paris vom                 im europäischen Norden liegen weit weg von
     Herbst 2015 wurden die Weichen für eine             den großen Verbrauchszentren in Süd- und
     konsequente Dekarbonisierung der europäischen       Mitteleuropa. In diesem Zusammenhang
     Energieversorgung gestellt. Die Erderwärmung        übernehmen die Stromnetze, insbesondere
     soll möglichst auf 1,5 Grad Celsius begrenzt        das österreichische Stromnetz mit seiner
     und in der zweiten Jahrhunderthälfte eine           zentralen europäischen Lage, eine wichtige
     „Treibhausgasneutralität“ erreicht werden.          Rolle in der Verbindung von Erzeugungs-
     Die gesamte europäische Energieinfrastruktur        und Verbrauchszentren. Nach einhelliger
     und damit auch die Elektrizitätswirtschaft          Experteneinschätzung ist ein europäisch
     sind davon massiv betroffen. Die Europäische        abgestimmter Netzausbau der wirkungsvollste
     Kommission verfolgt mit der Energy Strategy         Beitrag zur Integration der erneuerbaren
     2050 eine Reduktion des CO2-Ausstoßes von           Energien und zur Flexibilisierung des
     80-95 % bis 2050 (Basis 1990) und hat dies in       Gesamtsystems. Kernstück des APG-
     ihrer Roadmap 2050 als Ziel definiert. Um dieses    Netzkonzepts für Österreich ist der 380-kV-
     Ziel zu erreichen, sind schon heute Investitionen   Sicherheitsring.
     in neue CO2-arme Technologien, erneuerbare
     Energien (EE) sowie in Energieeffizienz und         Dieser Sicherheitsring wird es ermöglichen,
     Netzinfrastruktur erforderlich (European            den Strom, der in windstarken Phasen im
     Commission, 2050 Energy Strategy, https://          Osten Österreichs produziert, aber in der
     ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-               Region nicht zur Gänze verbraucht wird, zu
     strategy/2050-energy-strategy).                     den Pumpspeicherkraftwerken in den Alpen zu
                                                         transportieren. Um hohe Erzeugungskapazitäten
     Neben der Umstellung der Energieversorgung          künftig nachhaltig nutzen zu können, werden
     auf erneuerbare Energien werden eine                zusätzliche Konzepte wie Power2Gas-
     Verlagerung von fossiler Energie auf Strom          Technologien, Elektromobilität, Demand
     und eine Senkung des Gesamtenergiebedarfs           Side Management oder private Haushalte
     durch Effizienzmaßnahmen angestrebt.                mit Speichermöglichkeiten zukünftig eine
     Vergleicht man unterschiedliche Prognosen           große Rolle spielen. Für die Umsetzung
     von E-Control, Europäischer Kommission              eines ressourcenschonenden Netzkonzepts
     und ENTSO-E (Vereinigung europäischer               müssen außerdem im Anlagenbestand
     Übertragungsnetzbetreiber), so lässt                alle Optimierungspotenziale ausgeschöpft
     sich festhalten, dass bei den derzeitigen           werden. Aus diesen Anforderungen heraus
     Entwicklungen einheitlich eine Verlangsamung        entsteht beträchtlicher Forschungs- und
     des Stromverbrauchswachstums erwartet wird,         Innovationsbedarf.
     jedoch mit unterschiedlichen Ausprägungen
     (Monitoring Report, Versorgungssicherheit           In der APG wurden zwischen 2013 und 2015 22
     Strom, E-Control, Wien, Juli 2015).                 Forschungsprojekte (Details siehe Grafik S. 4)
                                                         abgeschlossen. Der vorliegende Bericht enthält
     Ein Großteil des Stroms aus erneuerbaren            einen Auszug aus diesen Projekten.
     Energien in Europa wird derzeit in Gebieten
     erzeugt, welche abseits von den großen
     Verbrauchszentren liegen. Windkraftanlagen
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
Forschungs- und Innovationsbericht 2013-2015

                                                                                                   04

Forschungskoordination                            in den jeweiligen KVP-Arbeitsteams und in den
Zentrales Element der APG-Forschungs-             zuständigen Fachabteilungen können bei Bedarf
koordination sind die internen halbjährlich       innovative Prozesse eingeleitet und Projekte
stattfindenden Forschungsworkshops,               generiert werden.
an denen der APG-Vorstand und alle in
Forschung und Innovationsentwicklung              Internationale Zusammenarbeit
aktiven Abteilungen teilnehmen. Sie dienen        Die APG ist im Research, Development and
der besseren Koordinierung und Steuerung          Innovation Committee (RDIC) der ENTSO-E
der Forschungs- und Innovationstätigkeiten        (European Network of Transmission System
innerhalb der APG. Projektergebnisse werden       Operators for Electricity) vertreten. Im RDIC
präsentiert und diskutiert sowie neue Vorhaben    werden anstehende Forschungsschwerpunkte
und Ideen vorgestellt. Der wissenschaftliche      diskutiert, abgestimmt und anschließend
Diskurs mit externen Partnern wird durch          publiziert. In der Research & Development
Bildung von Plattformen und Kooperationen mit     Roadmap sind die Eckpfeiler der wichtigsten
Vertretern aus der E-Branche, der Industrie und   Forschungsfelder der Übertragungsnetzbetreiber
der Wissenschaft in Österreich und in Europa      für die nächsten zehn Jahre dargestellt.
geführt.                                          Davon abgeleitet werden im Implementation
                                                  Plan für die bevorstehenden Jahre konkrete
Qualitätsmanagement                               Forschungsbereiche definiert. Diese beiden
Die APG ist offen für neue Ideen. Im Rahmen       Publikationen geben der Europäischen
des integrierten Qualitätsmanagementsystems       Kommission einen Hinweis darauf, in welchen
werden Forschung und Innovation durch             Bereichen europäische Forschungsgelder
den kontinuierlichen Verbesserungsprozess         benötigt werden, um die anstehenden
(KVP) gefördert. Jeder Mitarbeiter hat die        Herausforderungen meistern zu können. Das
Möglichkeit, Verbesserungspotenziale via          RDIC dient außerdem der Vernetzung der
Mitarbeitervorschlagswesen – auf Wunsch           europäischen Übertragungsnetzbetreiber
auch anonym – aufzuzeigen. Durch das              in Forschungsfragen sowie der Bildung von
Weiterverfolgen dieser Ideen und Vorschläge       Forschungskooperationen.

FORSCHUNGSAUSGABEN 2013 - 2015

 Jahr                                                   2013         2014         2015

 Anzahl Projekte insgesamt                              28           26           24

 Anzahl laufende Projekte                               21           22           13

 Anzahl abgeschlossene Projekte                         7            4            11

 Jährliche Aufwendungen in EUR                          1.003.000    847.000      676.000
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AUSTRIAN POWER GRID AG

                    FORSCHUNGS-
                    SCHWERPUNKTE

05

                    Forschungsausgaben                                    Netzausbau und energiewirtschaftliche
                    Die APG hat drei Forschungsschwerpunkte für           Szenarien
                    sich definiert:                                       Die APG ist als Übertragungsnetzbetreiber
                                                                          und Regelzonenführer verpflichtet, das öster-
                    »»          Netzausbau und energiewirtschaftliche     reichische Übertragungsnetz sicher, zuverlässig,
                                Szenarien                                 leistungsfähig und unter Rücksichtnahme auf
                    »»          Wetter, Klima und Umwelt                  den Umweltschutz zu betreiben, zu erhalten und
                    »»          Netzüberwachung und Systemführung         auszubauen. Durch die Energiewende und den
                                                                          massiven Ausbau der erneuerbaren Energien (vor
                    Diese Schwerpunkte decken alle wesentlichen           allem der Windkraft, Photovoltaik und Wasser-
                    Forschungsfragen in der APG ab und                    kraft) entstehen neue Herausforderungen für
                    bieten einen übersichtlichen Rahmen für               Netzintegration und Systemsicherheit.
                    Monitoring und Dokumentation der einzelnen
                    Forschungsprojekte.                                   Um diese Herausforderungen zu bewältigen,
                                                                          sind umfangreiche Studien zu neuen
                    Die APG hat in den letzten drei Jahren durch-         Energietechnologien (für Erzeugung, Speicherung
                    schnittlich rund 800.000 Euro in Forschung            und Übertragung) sowie deren Integration in
                    investiert. Forschungsmittel wurden bedarfs-          das Übertragungsnetz nötig. Ein europäisch
                    orientiert eingesetzt, um Effizienz und Sicherheit    abgestimmter Netzausbau erfordert sorgfältige
                    im APG-Netzbetrieb noch weiter zur erhöhen.           Planung auf Basis von wissenschaftlichen
                                                                          Betrachtungen. Neben der Entwicklung neuer
                    Die nachstehende Grafik zeigt die Entwicklung         Methoden zur Analyse von Zukunftsszenarien
                    der Forschungsausgaben (in Euro) im Zeitraum          ist eine europaweit koordinierte Bearbeitung
                    von 2013 bis 2015, aufgeschlüsselt nach den           relevanter Themen in den Bereichen Netzanalyse/
                    Forschungsschwerpunkten.                              Netzausbauplanung, energiewirtschaftliche
                                                                          Simulationen (Marktsimulationen) und
                                                                          regulatorische Fragen von großer Bedeutung.

                                       Forschungsaufwendungen 2013 bis 2015
                                                                                                                 Abb. 1: Entwicklung der
                         1.200                                                                                   Forschungsausgaben nach
                                                                                                                 Schwerpunkten
                         1.000

                          800
     Tausend Euro                                                        F&E Administration/Sonstige

                          600                                            Netzausbau und energiewirtschaftliche
                                                                         Szenarien
                                                                         Wetter, Klima und Umwelt
                          400
                                                                         Netzüberwachung und Systemführung

                          200

                            -
                                       2013         2014         2015

                                                    Jahr
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
-Sicherheitsri
                                                                                                                                      APG              ng
                                                                                              Tennet
                                                                                                          Pleinting
               Forschungs- und Innovationsbericht 2013-2015                                                Pirach
                                                                                                Altheim
                                                                                               Simbach

                                                                                           ST. PETER                                                                 DÜRNROHR
                                                                                                                                                                              W
                                                                                                                                           ERNSTHOFEN                        SÜD
                                              Amprion
                     Transnet BW

             Dellmensingen                                                     D
                        Obermooweiler          Memmingen
                                                 Leupolz
                                                              Tennet

                                                           Oberbrunn                                                     Weißenbach
                                                           Krün

Bonaduz
Montlingen                                                                  Zell am
                                                                                           TAUERN                                            Hessenberg
Winkel                                  WESTTIROL                            Ziller

                                                                                                                      FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
                                                                                                                                                                   06
                                                                                                                                                    KAINACHTAL
       swissgrid
                    CH                                          Terna
                                                                        I                                                                 OBER-
                                   Pradella                                                LIENZ                                        SIELACH
               Im Zeitraum 2013 bis 2015 wurden folgende                              »» LIFE Nature+ Großtrappenschutz
               Projekte im Rahmen dieses Schwerpunkts abge-                                                                                                        Maribor
               schlossen bzw. bearbeitet:                                             Netzüberwachung
                                                                                          Soverzene        und Systemführung
                                                                                      Aufgrund der 132-kV-Merchant
                                                                                                     Entwicklungen
                                                                                                            Tarvisio
                                                                                                                     Line im Bereich erneuer-      Podlog   Eles
                                                                                                                                                                   SLO
               »»    e-Highway2050                                                    barer Energien sowie der Veränderungen des
               »»    Merit Order der Energiespeicherung 2030                          Marktumfelds geraten die Stromnetze immer
               »»    Twenties Working Package 16/Alps                                 mehr an ihre Belastungsgrenzen. Problematisch
               »»    Studie Kapazitätsmärkte                                          sind in den letzten Jahren die Lastflüsse in
               »»    Kooperation TU Graz                                              Nord/Süd- sowie in West/Ost- und Ost/West-
               »»    Regulierungsökonomie WU Wien                                     Richtung. Kritische Lastflusssituationen und
                                                                                      Netzengpässe erfordern Eingriffe in die geplante
               Wetter, Klima und Umwelt                                               Nutzung des Kraftwerksparks (Redispatch) sowie
               Infrastruktur bedeutet immer einen Eingriff                            Unterbrechungen des kurzfristigen (Intraday-)
               in die Lebensumwelt von Menschen und in                                Stromhandels. Für die Netzbetreiber wird das
               Ökosysteme. Daher arbeitet die APG laufend                             zeitliche und räumliche Zusammenführen von
               daran, die Habitate rund um ihre Anlagen zu                            Erzeugungs- und Verbrauchsmustern zu einer
               optimieren und damit neuen Lebensraum für                              immer größeren Herausforderung.
               gefährdete Tier- und Pflanzenarten zu schaffen.
               Zahlreiche Projekte werden unter dieser Prämisse                       Um das System gegenüber destabilisierenden
               umgesetzt.                                                             Faktoren zu stärken, werden alle
                                                                                      Optimierungspotenziale im Netzbetrieb
               Die APG-Anlagen können zudem extremen                                  genützt. In Zusammenarbeit mit Universitäten,
               Wetterereignissen (Sturm, Wind, Unwetter)                              den europäischen Netzpartnern und
               ausgesetzt sein, was hinsichtlich Netzbetrieb,                         Wirtschaftsunternehmen werden neue Verfahren
               Risikomanagement, Krisenmanagement und                                 erforscht und bestehende Prozesse optimiert.
               Störungsanalyse eine große Rolle spielt. Ein                           Beispiele sind neue Berechnungsverfahren zur
               eigenes APG-Forschungsthema ist daher die                              Verbesserung der Netzsicherheitsprognosen
               Erforschung von Extremwetterereignissen,                               oder die Weiterentwicklung von Systemen
               um einerseits möglichen Anlagenschäden                                 zur Überwachung von Systemparametern wie
               vorzubeugen und andererseits im Falle von                              Temperatur der Stromleiterseile und Frequenz.
               Störungen noch schneller reagieren zu können.
               Das Wetter spielt auch im Zusammenhang mit                             Im Zeitraum 2013 bis 2015 wurden folgende
               den Prognosen der Erzeugungsmöglichkeiten von                          Projekte im Rahmen dieses Schwerpunkts abge-
               erneuerbaren Energien eine große Rolle. Beim                           schlossen bzw. bearbeitet:
               Netzausbau wird sehr viel Wert auf die optimale
               Einbindung ins Landschaftsbild gelegt.                                 »»   BlackÖ.2
                                                                                      »»   Umbrella
               Im Zeitraum 2013 bis 2015 wurden folgende                              »»   eBADGE
               Projekte im Rahmen dieses Schwerpunkts abge-                           »»   Enervis
               schlossen bzw. bearbeitet:                                             »»   Thermal Rating
               »» Blitzstrommessung am Sender Gaisberg                                »»   Wide Area Measurement System (WAMS)
               »» Wall-ie
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
AUSTRIAN POWER GRID AG

07

        TB.UBM.13.0032 e-Highway2050 - Projektabschlussbericht (Kurz- und Langfassung_ Ergebnis (671326).docx
     Abb. 2: Gegenüberstellung der Szenarien sowie der daraus ermittelte Netzausbaubedarf (die Linienstärke entspricht der durchschnit-
         29.03.2016
     tlichen         15:52
             Verstärkungskapazität und deren Farbe stellt die Anzahl der Szenarien dar, in denen ein Ausbaubedarf ermittelt wurde)

                                                                                                                        3/3
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
Netzausbau und energiewirtschaftliche Szenarien

E-HIGHWAY2050
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Stephan Österbauer		 2012 bis 2015		 RTE (Réseau de Transport d’Electricité)

Zielsetzung
Entwicklung einer neuen modularen und kohärenten Planungsmethodik für das künftige europäische Stromüber-
tragungssystem
Projektpartner
Fünfzehn Übertragungsnetzbetreiber, vier Industrie-Fachverbände sowie fünfzehn F&E-Partner
Förderung
FP7 (Seventh Framework Program), Europäische Kommission                                                              08

          Der Verband der europäischen Übertragungs-             Eindämmung bzw. teilweisen Kompensation
          netzbetreiber (ENTSO-E) ermittelt im Rahmen            der Versorgungsengpässe durch CO2-intensive
          des 10-Jahres-Netzentwicklungsplans (Ten               thermische Erzeugung. Um dieses Problem zu
          Year Network Development Plan – TYNDP) den             lösen, wurden unterschiedliche Architekturen
          europäischen Netzausbaubedarf bis 2030.                für das zukünftige Übertragungsnetz entwickelt
          Das F&E-Projekt e-Highway2050 baut auf                 und miteinander verglichen, um deren technisch-
          den Ergebnissen des TYNDP auf. Ziele des               wirtschaftliche Effizienz zu bewerten.
          Projekts sind die Entwicklung einer langfristigen
          europaweiten Netzplanungsmethodik und                  Ergebnisse
          die Ermittlung des daraus resultierenden               »» Es wurde ein szenarioübergreifender
          Ausbaubedarfs des europäischen Übertragungs-               Bedarf erkannt, der einen weiterführenden
          netzes bis 2050.                                           Netzausbau über die Projekte des TYNDP
                                                                     hinaus bedeutet (fünf Korridore: UK & IE über
          Fünf unterschiedliche Szenarien bilden den                 FR nach ES; GR nach IT und das „italienische
          Rahmen der zukünftig möglichen Entwicklungen               Rückgrat“; NO & SE nach Kontinentaleuropa
          des europäischen Stromversorgungssystems                   & UK; FI & PL zu den baltischen Staaten;
          zur Erreichung der Zielvorgaben bis 2050.                  Nordseeregion).
          Die Methodologie beruht auf umfassenden                »» Der Umfang des Ausbaubedarfs wird durch
          numerischen Simulationen eines auf rund                    den Anteil an Erneuerbaren bestimmt.
          100 Knoten (regionale & nationale Cluster)             »» Die ermittelte Architektur kann in das
          reduzierten Modells des europäischen                       bestehende Übertragungsnetz eingebunden
          Übertragungsnetzes.                                        werden (es wird keine zusätzliche über-
                                                                     lagerte Übertragungsebene wie ein
          Die Ergebnisse ermöglichen es, unter                       „Supergrid“ benötigt).
          Berücksichtigung sowohl von Erzeugungs- als
          auch von Versorgungsengpässen, den Nutzen              Je nach Szenario und öffentlicher Akzeptanz von
          des Netzausbaubedarfs abzuschätzen. Die                Hochspannungsfreileitungen würden im Zeitraum
          Robustheit der Untersuchungen wird durch               von 2030 bis 2050 an absoluten Netzausbau-
          Anwendung eines probabilistischen Monte-Carlo-         kosten zwischen 100 und 400 Mrd. € anfallen.
          Ansatzes zur Modellierung unterschiedlicher            Die Studie zeigt aber auch, dass der Nutzen
          klimatischer Jahre sichergestellt.                     des Netzausbaus die Kosten um ein Vielfaches
                                                                 überwiegt. Es könnten zusätzlich jährlich bis zu
          Die Simulationen zeigen, dass das TYNDP                500 TWh an EE-Erzeugung überhaupt erst ge-
          2030-Zielnetz nicht ausreichen wird, um                nutzt und bis zu 200 Mio. Tonnen CO2 eingespart
          den Szenarien für 2050 gerecht zu werden.              werden.
          Während signifikanter Zeiträume führen
          Engpässe im Übertragungsnetz zu einer
          Unterdeckung der Last und zur Einschränkung
          beträchtlicher Mengen an Erzeugung aus                 Mehr Infos unter:
          erneuerbaren Energieträgern. Dies führt zu einer       http://www.e-highway2050.eu/e-highway2050/
2013 2015 FORSCHUNG UND INNOVATION BERICHT - APG
AUSTRIAN POWER GRID AG

09
Netzausbau und energiewirtschaftliche Szenarien

MERIT ORDER ENERGIESPEICHERUNG 2030
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Andreas Braunsteiner-Rys		 2012 bis 2015		 Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

Zielsetzung
Analyse des möglichen Potenzials unterschiedlicher Speichertechnologien und Evaluierung der Einsatzoptionen
Projektpartner
Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V., BMW AG, Daimler AG, E.ON Gas Storage AG, EnBW AG, EWE AG, Grünwerke
GmbH, Mark E-AG, RWE AG, Stadtwerke Rosenheim, SWM Services GmbH, TenneT TSO GmbH, VERBUND AG
Förderung
Forschungsinitiative Energiespeicher, deutsches Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)                   10

          Wind- und Solarkraftwerke produzieren Strom                der KWK (Kraft-Wärme-Kupplung) und
          in Abhängigkeit von der Witterung. Um bei                  Nutzung von Power2Heat bieten bis 2030
          stark schwankendem Stromaufkommen die                      als funktionale Speichertechnologien einen
          notwendige Balance zwischen Stromerzeugung                 Mehrwert für das System.
          und -verbrauch zu erhalten, sind Flexi-                 »» Höhere Volllaststunden zukünftiger
          bilisierungsmaßnahmen auf beiden Seiten                    Windkraftanlagen sind ein wichtiger Treiber
          erforderlich. Ziel des Projekts Merit Order der            für Power2Heat.
          Energiespeicherung 2030 war die Bestimmung
          des Mehrwerts funktionaler Speicher                     Technische Weiterentwicklungen und
          (einschließlich Lastflexibilisierung, Power2Heat        Marktanpassungen ermöglichen es, gemeinsam
          und anderer) aus Sicht der einzelnen Akteure            die Systemstabilität zu sichern:
          und des Gesamtsystems. Dazu wurden zwei                 »» In Zukunft wird es ausreichend
          methodische Ansätze miteinander kombiniert:                  Flexibilität für den Intraday-Markt und die
          »» Erstellung eines Technologierankings                      Regelleistungsmärkte geben, da Speicher, die
               basierend auf analytischen Ansätzen und                 an anderer Stelle im System einen Mehrwert
          »» Nutzung eines Optimierungsmodells.                        liefern, die Anforderung der kurzfristigen
                                                                       Märkte mit bedienen können.
          Das Besondere an dieser wissenschaftlichen              »» Durch Kostenreduktionen
          Arbeit ist die Zusammenführung vieler verschie-              stationärer Batteriespeicher ist mit
          dener Technologien, welche Lastverschiebungs-                einem Angebotszuwachs auf dem
          potenziale aufweisen, unter dem Konzept des                  Primärregelleistungsmarkt zu rechnen.
          funktionalen Speichers. Neben bereits etablierten
          Speichertechnologien wurden zum Beispiel auch           Anpassungen des regulatorischen Rahmens
          Power2Gas-Technologien, Elektromobilität, Last-         können zu deutlichen Einsparungen führen:
          verschiebungspotenziale in der Industrie und in         »» Die Berücksichtigung von Steuern und
          privaten Haushalten miteinbezogen.                         Abgaben führt laut Modell zu einer
                                                                     reduzierten Nutzung des vorhandenen
          Mit einem Regionen-Modell wurde untersucht,                Flexibilitätspotenzials von Pumpspeichern
          wie eine optimale zukünftige Infrastruktur unter           und Power2Heat.
          Einbeziehung von Speichertechnologien mit
          Lastverschiebungspotenzial aus volkswirtschaft-         Insgesamt kann festgehalten werden, dass bis
          licher Sicht aussehen müsste. Die APG unter-            zum Jahr 2030 ausreichend kostengünstiges
          stützte dieses Projekt durch Einbringen ihrer           Flexibilitätspotenzial vorhanden ist, dessen
          Expertise sowie die Lieferung von Daten, die für        Erschließung jedoch häufig Steuern und Abgaben
          die Erweiterung des bereits bestehenden Modells         im Weg stehen. Ergebnisse aus der Studie können
          auf Österreich benötigt wurden.                         in eigenen Marktmodellen weiterverwendet
                                                                  werden.
          Ergebnisse
          Power2Heat und Lastflexibilisierung in der
          Industrie spielen aus Systemsicht die wichtigste
          Rolle:                                                  Mehr Infos unter:
          »» Thermische Speicher zur Flexibilisierung             https://www.ffe.de
€
         AUSTRIAN POWER GRID AG

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Netzausbau und energiewirtschaftliche Szenarien

STUDIE KAPAZITÄTSMÄRKTE
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Gilbert Guntschnig			 2012 bis 2013		 Sweco AB

Zielsetzung
Untersuchung unterschiedlicher Optionen – ausgehend von Energy Only-Märkten als Referenzfall (Status quo) - und
Auswirkungen auf Stakeholder im Elektrizitätssektor
Projektpartner
Founding Members: Statkraft, Dong energy, Statnett, Fingrid, Energinet DK, APG
Regulatory Members: E-Control, NVE, Bundesnetzagentur, Energimarknadsinspektionen (Swedish Energy Marknadsin-
spektionen)                                                                                                       12
Ordinary Members: Svenskakraftnät, apo, PGE, UPM, Inter Raoues

          Die Studie Kapazitätsmärkte wurde vor                      Kapazitätsmärkten könnte auch zum
          dem Hintergrund durchgeführt, dass der                     Standortwechsel von Erzeugungsanlagen
          wirtschaftliche Druck auf flexible konventionelle          führen. Aufgrund all dieser Gesichtspunkte
          Erzeugungseinheiten immer stärker                          empfiehlt die Studie, dass solche
          wird. Im Fokus stand dabei die Frage, ob                   Mechanismen nur europaweit koordiniert
          Kapazitätsmärkte benötigt werden und welche                eingeführt werden sollten.
          grenzüberschreitenden Auswirkungen diese in
          der Folge hätten. Dafür wurden verschiedene
          Marktdesign-Szenarien mit einem Marktmodell
          berechnet.

          Ergebnisse
          »» Auf kurze Sicht geht die größere
              Herausforderung von Stilllegungen von
              Kraftwerken und weniger vom Fehlen
              neuer Investments aus. Außerdem ist
              mittelfristig der Bedarf für zusätzliche
              Erzeugungskapazitäten limitiert.

          »» Die Unsicherheit in Bezug auf künftige
             kurzfristige Marktentwicklungen könnte
             zu übermäßigen Stilllegungen von
             Kraftwerken führen. Da Kapazitätsmärkte
             allerdings eher darauf ausgelegt sind,
             Investitionen gegenüber langfristigen Risiken
             abzusichern, müsste man sich anderer
             Mechanismen bedienen, um solche Risiken
             abzumildern. In der Studie wurde in diesem
             Zusammenhang vorgeschlagen, dass man
             dafür gezielte Mechanismen wie z. B. eine
             strategische Reserve heranzieht und/
             oder das Marktdesign in einigen Punkten
             (subventionierte Technologien kurzfristigen
             Preissignalen auszusetzen) verbessert.

          »» In der Simulation hat sich gezeigt, dass
             sich die Einführung von Kapazitätsmärkten
             über Grenzen hinweg wie folgt auswirkt: In
             Nachbarländern, die keine Kapazitätsmärkte
             haben, sollten Großhandelspreise fallen             Mehr Infos unter:
             und auch die Kosten für Endverbraucher              http://www.e-control.at/documents/20903/-/-
             sinken. Eine segregierte Einführung von             /14dcbb37-3281-4478-8536-0e7ff85a15af
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Netzausbau und energiewirtschaftliche Szenarien

KOOPERATION TU GRAZ
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Stefan Führer			Dauerprojekt		APG

Zielsetzung
Wissenschaftliche Behandlung von unterschiedlichen Fragestellungen betreffend Netzstabilität
Projektpartner
TU Graz, Institut für Elektrische Anlagen (Prof. Fickert)

                                                                                                                    14

          Im Rahmen der strategischen Langfristplanung,           Ergebnisse
          der Ausarbeitung von Netzkonzepten sowie                Die Ergebnisse dieser Arbeiten und Studien
          der Konzeption von Netzausbauprojekten im               fließen umgehend in die Praxis ein und tragen
          dynamischen energiewirtschaftlichen Umfeld              damit wesentlich zur Optimierung und Sicherheit
          treten viele komplexe Fragestellungen auf, die          des Netzbetriebs und des Netzausbaus bei.
          einer wissenschaftlichen Begleitung bedürfen.
          Aus diesem Grund hat die APG mit dem Institut
          für Elektrische Anlagen an der TU Graz einen
          Rahmenvertrag im Ausmaß einer halben
          Assistentenstelle abgeschlossen.

          Behandelte Themen und Fragestellungen
          »» Probabilistische Lastflussrechnung von
             Szenarien für das Jahr 2030

          »» Begutachtung von Netzreserveberechnungen

          »» 380-kV-Ausbau UW Kaprun: Beratung/Be-
             rechnungen zum dynamischen Verhalten bei
             Ausfällen

          »» Lastflussstudien inkl. Dimensionierungs-
             rechnungen

          »» Störungsanalysen

          »» Schallemissionen von Transformatoren (inkl.
             Messungen)

          »» Untersuchung von Spannungs-/Blind-
             leistungsstabilität

                                                                  Mehr Infos unter:
                                                                  http://www.ifea.tugraz.at/
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     Abb. 6: BILD SUCHEN
      Abb. 3: Das Gebäude D4 an der Wirtschaftsuniversität Wien beherbergt das Institut für Regulierungsökonomie
Netzausbau und energiewirtschaftliche Szenarien

REGULIERUNGSÖKONOMIE WU WIEN
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Wolfgang Müller			Dauerprojekt		APG

Zielsetzung
Lösung spezieller Probleme der Regulierungsökonomie durch Etablierung eines Forschungsinstituts, welches in
Forschung und Lehre unabhängig agiert
Projektpartner
WU Wien, Institut für Regulierungsökonomie

                                                                                                                        16

          Die laufende Weiterentwicklung der Regulie-              »» Möglichkeiten einer Qualitäts-/
          rungssysteme wirkt sich auch auf die Situation              Outputregulierung insbesondere von
          eines Netzbetreibers aus. Die APG ist bestrebt,             Netzbetreibern
          neben der praxisorientierten Auseinandersetzung          »» Untersuchung des Zusammenhangs
          mit diesem Thema auch laufend über Konzepte                 zwischen Produktivitätsvorgaben,
          der Regulierungsökonomie informiert zu sein                 Kostenpfaden, Regulierungskonto und
          und an deren Weiterentwicklung teilzuhaben. Im              den geänderten Anforderungen an
          Hinblick auf die Zusammenarbeit mit der Regulie-            Übertragungsnetzbetreiber
          rungsbehörde sind Themen wie Produktivitäts-
          oder Effizienzsteigerungen sowie weiterführende          Ein wichtiges Rahmenthema der jüngsten Zeit
          Themen wie Tariffestsetzung, Anreizregulierung           war das Thema Regulierung und Innovation. Bei
          und angemessene Kapitalverzinsung im Netzbe-             dieser Fragestellung geht es im Wesentlichen
          reich von großem Interesse. Um die angeführten           um die Erforschung der dynamischen Anreize
          Fragen beantworten zu können, wurde auf Initi-           in Bezug auf Investitionen und Innovationen im
          ative der APG an der WU (Wirtschaftsuniversität          Aufgabenbereich der regulierten Unternehmen
          Wien) das Forschungsinstitut für Regulierungs-           und der sonstigen Marktteilnehmer. Darüber
          ökonomie mit Ende des Jahres 2005 gegründet.             hinaus war ein Ziel der Zusammenarbeit mit
          Über die Einbindung von wissenschaftlichen               der WU eine langfristige Etablierung des
          Experten soll der Aufbau von Kompetenzen für             Themas Regulierung im ordentlichen Lehr-
          regulierungsrelevante Themen ermöglicht wer-             und Studienbetrieb. Es bildet mittlerweile
          den.                                                     einen Schwerpunkt im Studienangebot für
                                                                   Volkswirtschaft. Verschiedene Gastforscher
          Das Institut für Regulierungsökonomie ist in             waren zu diesem Themenbereich an der WU tätig.
          Lehre und Forschung unabhängig. Es werden
          keine Gutachten erstellt und es wird keine               Prof. Klaus Gugler, Leiter des Forschungsinstituts
          Auftrags-, sondern Grundlagenforschung                   neben Prof. Stefan Bogner, erhielt in den Jahren
          betrieben. Aktuelle Themen werden in                     2012, 2013 und 2014 den WU Best Paper
          Zusammenarbeit mit der APG in Workshops                  Award. Im Jahr 2015 hielt Prof. Gugler zum
          koordiniert.                                             Thema Regulierung die Wiener Vorlesung mit
                                                                   dem Titel Wettbewerb und Regulierung am
                                                                   Beispiel Energiewirtschaft. Durch die langjährige
          Ergebnisse                                               Partnerschaft konnten unter anderem die
          Folgende Themen wurden bis dato am Institut              Schwerpunkte Regulierung, Netzausbau und
          behandelt:                                               Einbindung von Ökoenergie im Bereich der
          »» Weiterentwicklung von Regulierungstheorien            Wirtschaftswissenschaften etabliert werden.
              unter den Aspekten Zukunftsorientierung,             Die Zusammenarbeit wurde 2015 vertraglich für
              Netzausbau, Integration erneuerbarer                 weitere drei Jahre verlängert.
              Energien, Marktentwicklung, Qualitäts-
              steigerung, Innovations- und Investitions-
              anreize sowie Unternehmens- und
              Tarifflexibilität                                    Mehr Infos unter:
                                                                   https://www.wu.ac.at/regulation/
AUSTRIAN POWER GRID AG

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Netzausbau und energiewirtschaftliche Szenarien

TWENTIES WP16/ALPS
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Harald Köhler, Stefan Führer		 2012 bis 2013		 TenneT (NL)

Zielsetzung
Abschätzung von Wetter-Extremsituationen und deren Auswirkungen auf die Stabilität des Übertragungsnetzes und
die Rolle der Pumpspeicherkraftwerke in diesem Zusammenhang
Projektpartner
Netzbetreiber TenneT (NL), TenneT TSO (DE), Amprion (DE) und swissgrid (CH) sowie die Universität Stuttgart
Förderung
FP7 (Seventh Framework Program), Europäische Kommission                                                           18

          Im gesamten Projekt „TWENTIES“ wurde eine              Ergebnisse
          Vielzahl von Themen im Zusammenhang mit                »» Ein Ergebnis der Untersuchungen war,
          Windintegration behandelt – darunter Themen                dass die möglichen Vorteile für die
          wie:                                                       Systemstabilität durch den Ausbau der
          »» Flexibilität im Übertragungsnetz                        Pumpspeicherkraftwerke – aufgrund der
          »» Entwicklung von Offshore-Anlagen                        ausgeschöpften Übertragungskapazitäten
          »» Beitrag von volatilen Lasten und Erzeugern              der Übertragungsnetze in Mitteleuropa –
               zu Systemservices                                     nicht ausreichend nutzbar sind.
          »» Offshore Batterien                                  »» Optimal wäre ein koordinierter Ausbau von
          »» ökonomische, rechtliche und regulatorische              Kraftwerken und Übertragungsnetzen, wobei
               Bewertungen                                           erst die zusätzliche Übertragungskapazität
                                                                     die Vorteile der Pumpspeicherkraftwerke
          Das Workpackage 16 des Projekts befasste sich              in den betrachteten Situationen
          mit der effizienteren Nutzung der Windenergie              überhaupt nutzen könnte. Zusätzliche
          gemeinsam mit der optimalen Betriebsweise von              Übertragungskapazitäten können die
          Pumpspeicherkraftwerken. Es wurden insbeson-               Systemkosten sowie CO2-Emissionen
          dere die Auswirkungen von Sturmfronten auf die             und Einspeiseeinschränkungen von Wind-
          Stabilität der Übertragungsnetze und die Rolle             energieanlagen minimieren.
          der Pumpspeicherkraftwerke in kritischen Situa-        »» Auch im Falle von großräumigen
          tionen behandelt.                                          Abschaltungen von Windkraftanlagen
                                                                     – etwa aufgrund einer über Nordeuropa
          Die APG koordinierte dabei die Wasserkraftbe-              hinwegziehenden Sturmfront – stünde
          treiber aus Österreich (VERBUND Hydro Power,               gemäß der Simulationsergebnisse
          TIWAG, Illwerke, ÖBB, KELAG) und der Schweiz               ausreichend Regelenergie zur Verfügung.
          (AXPO, EWZ, Alpiq, Repower, BKW-FMB) und                   Damit kann (neben anderen Vorkehrungen
          unterstützte die Projektpartner bei der Erstellung         und Wirkungsmechanismen) eine wirkungs-
          von Marktmodellen und Lastflussrechnungen.                 volle Maßnahme zur Ausregelung solch
                                                                     herausfordernder Situationen zur Verfügung
                                                                     stehen.

                                                                 Mehr Infos unter:
                                                                 http:// www.twenties-project.eu
AUSTRIAN POWER GRID AG

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     Abb. 4: Erfolgreicher Trappenschutz - Großtrappenpopulation in Österreich erholt sich zusehends
Wetter, Klima und Umwelt

LIFE NATURE+ GROSSTRAPPENSCHUTZ
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Sven Aberle			    2010 bis 2015		  Österreichische Gesellschaft Großtrappenschutz

Zielsetzung
Anhebung der österreichischen und der westpannonischen Großtrappenpopulationen sowie Bewusstseinsschaffung in
der Bevölkerung bzgl. des besonderen Werts der regionalen Kulturlandschaft und der Notwendigkeit eines integrierten
Naturschutzes im Rahmen von Natura 2000 und LIFE
Projektpartner
Österreichische Gesellschaft Großtrappenschutz, Nationalparkgesellschaft Neusiedler See-Seewinkel, Land Nieder-
österreich, Land Burgenland, Lebensministerium, ÖBB Infrastruktur Bau, Netz Niederösterreich und Netz Burgenland      20
Förderung
LIFE Nature+, Europäische Union

          Aufbauend auf dem Projekt Grenzüber-                     Ergebnisse
          schreitender Schutz der Großtrappe in Öster-             »» Generell lässt sich festhalten, dass sich
          reich – Markierung von Freileitungen wurde in                die Population im Projektzeitraum in
          den Jahren 2007 bis 2015 die Wirksamkeit der                 Ostösterreich mehr als verdoppelt hat und
          gesetzten Maßnahmen wissenschaftlich unter-                  bereits wieder Gebiete besiedelt werden
          sucht. Im Rahmen dieses Projekts wurden von                  (z. B. Praterterrasse, Marchfeld), in denen
          den Projektpartnern Netz Niederösterreich und                die Großtrappe nicht mehr vorgekommen
          Netz Burgenland Mittel- und Niederspannungs-                 ist. Das Monitoring der Wirksamkeit der
          freileitungen verkabelt und Leitungen ab 110 kV              Markierungen aus dem Großtrappenprojekt
          Nennspannung mit verschiedensten Methoden                    wird auch künftig gemeinsam mit dem
          markiert. Markierungsarten wie Kugeln, einfache              Verein Großtrappenschutz weitergeführt.
          Fahnen und Fahnengruppen wurden im Feldver-                  Erkenntnisse daraus sollen in weiterer
          such eingesetzt und auf deren Wirksamkeit und                Folge die APG in der Einbindung von
          betriebliche Sicherheit hin beurteilt.                       Naturschutzaspekten im Rahmen von
                                                                       Leitungsbauprojekten unterstützen.
          Dabei wurden über einen längeren Zeitraum                »» Das Trappenschutzprojekt war ein
          hinweg die Populationsentwicklung, die Flug-                 Initialprojekt, das zu weiterem Engagement
          bewegungen und etwaige Leitungskollisionen                   für andere bedrohte Arten geführt hat.
          gezählt und aufgenommen. Gleichzeitig wurden                 Hier sind besonders die Aktivitäten für
          auch Daten aus den Trappenschutz-Projekten                   Sakerfalken, Fischadler, Wiedehopf und
          in den beiden Nachbarstaaten Ungarn und der                  künftig auch den Rotmilan zu erwähnen.
          Slowakei ausgewertet und die Ergebnisse zusam-               In diesen Projekten werden die Habitate
          menfassend publiziert. Auf der Plattform www.                insbesondere mit der Schaffung von
          grosstrappe.at wird laufend über die aktuellen               Nistgelegenheiten, wie Nistplattformen
          Ergebnisse der Studien und die Populationsent-               und Nistkästen an den Masten der APG-
          wicklung der Großtrappe informiert.                          Leitungen verbessert. Alle Projekte werden
                                                                       in enger Kooperation mit Birdlife, dem
                                                                       Forschungsinstitut für Wildtierkunde an der
                                                                       VetmedUni Vienna und dem Nationalpark
                                                                       Donauauen umgesetzt.

                                                                   Mehr Infos unter:
                                                                   http://www.grosstrappe.at/
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21
Wetter, Klima und Umwelt

WALL-IE
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Marc Kostner			   2012 bis 2014		  eb&p Umweltbüro GmbH

Zielsetzung
Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Landschaftsbildbewertung bei Umweltprüfverfahren (zum Beispiel von
Wasserkraftwerken, Straßenprojekten, Windkraftanlagen etc.)
Projektpartner
eb&p Umweltbüro GmbH, Klagenfurt (Projektleitende Einrichtung); freiland Umweltconsulting ZT GmbH, Wien/Graz;
Revital Integrative Naturraumplanung GmbH, Lienz; eoVision GmbH, Salzburg; FH Kärnten, Villach
Förderung                                                                                                           22
Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft / COIN (Cooperation und Innovation)

          Infrastrukturprojekte beeinflussen das Land-            Ergebnisse
          schaftsbild. In Genehmigungsverfahren ist daher         »» Aktuell liegen die ersten Ergebnisse des
          die Sichtbarkeit von Infrastrukturen (Straße/               Workflows (Case-Studies „Stubach“,
          Schiene, Wasserkraft, Windkraft, Hoch-                      „Velden- Rosegg“ und „Grazer Feld“)
          spannungsleitungen usw.) sowohl bei Bürgern                 vor und wurden von Expertinnen und
          als auch bei Behörden ein zentrales Thema. Zur              Experten evaluiert. In einem weiteren
          Bewertung des Ist-Zustands der Landschaft, der              Schritt, unabhängig vom gegenständlichen
          Auswirkungen von Infrastrukturprojekten und                 Forschungsprojekt, soll der standardisierte
          der Wirkung von Ausgleichsmaßnahmen auf das                 Workflow Behörden und Projektwerbern
          Landschaftsbild gibt es bisher keine einheitlich            präsentiert werden und nach Möglichkeit
          angewandte Methode.                                         bei künftigen Genehmigungsverfahren zur
                                                                      Anwendung kommen.
          Wall-ie steht für Workflow for Assessment of            »» Mit der Anwendung dieses
          Landscape and Landforms – Infrastructure                    Workflows können schon im Vorfeld
          Effects. Im Projekt Wall-ie wurde ein innovatives           von Genehmigungsverfahren
          Verfahren zur Landschaftsbildbewertung                      landschaftsrelevante Aspekte bei der
          bei Umweltprüfverfahren entwickelt, in                      Projektplanung berücksichtigt werden. In
          ausgewählten Fallstudien getestet und                       weiterer Folge ermöglicht dieser Workflow
          erfolgreich als GIS-Prototyp implementiert.                 standardisierte und damit objektiv
          Die APG brachte sich als potenzieller Anwender              vergleichbare Bewertungsverfahren
          dieses standardisierten Workflows bei künftigen             für Eingriffe in das Landschaftsbild,
          UVP-Projekten in mehreren Userforen ein.                    die als Grundlage für behördliche
                                                                      Genehmigungsverfahren dienen können.

                                                                  Mehr Infos unter:
                                                                  https://www.fh-kaernten.at
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23

     Abb. 5: Blitzstrommessungen geben wichtige Hinweise zur exakten Lokalisierung von Blitzentladungen
Wetter, Klima und Umwelt

BLITZSTROMMESSUNG AM SENDER GAISBERG
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Christoph Karner			 2010 bis 2015		 Österreichischer Verband für Elektrotechnik

Zielsetzung
Verbesserung der Früherkennung von Blitzschlägen und der Störungsaufklärung
Projektpartner
ALDIS, Österreichischer Verband für Elektrotechnik (OVE)

                                                                                                                  24

          Blitzeinschläge können Spannungsüberhöhungen              Blitzortung und der Stördatenerfassung
          und in der Folge Leitungsstörungen verursachen.           erlauben heute derartige Betrachtungen im
          Die APG unterstützt das Projekt Blitzstrom-               Millisekunden-Bereich.
          messung am Sender Gaisberg, welches auch               »» Das Wissen um die physikalischen
          zur Überprüfung und Verbesserung des ALDIS                Mechanismen während eines Blitzeinschlags
          Blitzortungssystems beiträgt. ALDIS (Austrian             spielt bei der Interpretation der ALDIS-
          Lightning Detection & Information System) ist             Sensordaten ebenfalls eine große Rolle.
          ein Gemeinschaftsprojekt von OVE und APG zur              Beginnend mit 2013 wurden Verbesserungen
          Blitzortung und -dokumentation im zentraleuro-            an den Sensoren sowie im Bereich
          päischen Raum. Die Ergebnisse der Blitzstrom-             der Auswertungssoftware am ALDIS-
          messung am Gaisberg sind mittlerweile wichtige            Blitzortungssystem umgesetzt, welche die
          Referenzdaten in mehreren CIGRE Berichten                 Ortungsgenauigkeit noch weiter steigerten.
          (Nr. 376, 549, und 633). CIGRE ist ein                    Aktuell werden viele Blitze mit einer
          internationales Expertenforum in der                      Genauigkeit von weniger als 100 m geortet.
          E-Wirtschaft und befasst sich mit                      »» Für die APG sind die Ergebnisse für die
          technischen, wirtschaftlichen, ökologischen,              verbesserte Blitzschlags-Früherkennung und
          organisatorischen und regulatorischen Fragen.             eine bessere Störungsaufklärung wichtig.
                                                                    Damit können vor dem Wiederzuschalten
          Zum Schutz von Betriebsmitteln vor der                    von Leitungen zeit- und kostenintensive
          Ausbreitung gefährlicher, durch Blitze                    Maßnahmen zur Fehleraufklärung vermieden
          ausgelöster Überspannungen, wird bei einem                werden. Die Messungen der Blitzströme am
          Blitzeinschlag in ein Leitungssystem der                  Gaisberg werden von der APG für weitere
          Strom automatisch abgeschaltet. Mit Hilfe des             fünf Jahre unterstützt. Im Zeitraum 2016
          Blitzortungssystems können durch spezielle                bis 2018 ist in Kooperation mit der TU
          Sensoren die elektromagnetischen Felder des               Graz und ALDIS unter Verwendung einer
          Blitzes erfasst und daraus die Koordinaten des            Hochgeschwindigkeitskamera ein weiteres
          Blitzeinschlagspunkts exakt ermittelt werden.             Projekt zur Evaluierung der Blitzortung und
                                                                    der Blitzdatenanalyse im alpinen Raum
          Ergebnisse                                                geplant.
          »» Untersuchungen von Leitungsstörungen
              im APG-Netz ergaben in einem Zeitraum
              von zehn Jahren in 257 Fällen eine enge
              zeitliche und räumliche Korrelation mit den
              vom Blitzortungssystem erfassten Daten,
              was darauf hinweist, dass diese Störungen
              von Blitzeinschlägen in die betroffenen
              Leitungen verursacht wurden. Wesentlich für
              die APG-Störungsanalyse ist es, einen klaren
              Zusammenhang zwischen den georteten
              Einschlägen und den Störungsanregungen
              in den betroffenen Umspannwerken                   Mehr Infos unter:
              zu erkennen. Hohe Zeitgenauigkeit der              http://www.aldis.at/
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25
Netzüberwachung und Systemführung

BLACKÖ.2
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Milorad Markovic			 2013 bis 2015		 Energieinstitut, Johannes Kepler Universität Linz

Zielsetzung
Entwicklung von konkreten Lösungsvorschlägen zur Blackoutprävention und -intervention (BlackÖ.2)
Projektpartner
Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz, Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe an der TU
Wien, öst. Bundeskanzleramt, LINZ STROM Netz GmbH, Industriellenvereinigung, Energie-Control Austria,
Vorarlberger Energienetze GmbH, Wien Energie Stromnetz GmbH und Cyber Security Austria
Förderung                                                                                                                 26
Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie / KIRAS Sicherheitsforschung

         Aufbauend auf die im ersten Teilprojekt BlackÖ.1             »» Verbrauchs- und Bereitstellungs-
         (2009-2011) erstellten Analysen des Status quo                  interaktionen werden künftig an Bedeutung
         der österreichischen Stromversorgung wurden                     gewinnen (Prosumer-Gedanke). Derzeit wird
         im Projekt Blackoutprävention und -intervention                 der Bedarf an DSM-Maßnahmen in Österreich
         (BlackÖ.2) konkrete Lösungsvorschläge entwi-                    als relativ gering eingeschätzt. Allerdings
         ckelt, wie die Versorgungssicherheit mit Strom                  wird eingeräumt, dass – bedingt durch den
         in Österreich auch in Zukunft garantiert werden                 raschen Wandel in der E-Wirtschaft – eine
         kann. Unter dem Arbeitspaket Technische Maß-                    Neubewertung in absehbarer Zeit notwendig
         nahmen wurden Zuverlässigkeitsanalysen für die                  wird.
         Szenarien 2014, 2018, 2022 und 2027, jeweils                 »» Im Zusammenhang mit Maßnahmen vor
         ausgehend von einem Nord/Süd- und Ost/West-                     einem Blackout wurden Möglichkeiten
         Lastfluss, durchgeführt. Dabei wurden alle ge-                  wie der Netzausbau, die freiwillige
         planten APG-Projekte laut Netzentwicklungsplan                  Lastverschiebung durch Verbraucher, die
         2014 berücksichtigt. Es wurden die Potenziale für               Regelreserve über das Engpassmanagement
         Insellösungen im Mittelspannungsnetz mit über-                  bis hin zur Zwangsabschaltung von
         wiegender Erzeugung aus erneuerbaren Energien                   Netzbenutzern analysiert. Dabei wurden
         untersucht. Beispielhaft wurden die technischen                 bestehende EU-rechtliche und nationale
         Parameter in einem Mittelspannungsnetz ana-                     elektrizitätsrechtliche Regelungen genauso
         lysiert. Potenziale und Kosten von verbraucher-                 dargelegt, wie auch mögliche Änderungs-
         seitigen Lastverschiebungsmaßnahmen                             und Ergänzungsvorschläge aufgezeigt.
         (Demand Side Management) in Österreich wurden                »» Vor dem Hintergrund zunehmender Gefahr
         untersucht. Unter dem Aspekt rechtliche Grund-                  großflächiger Stromausfälle wurden als
         lagen bei einem Blackout wurden Maßnahmen                       Maßnahmen WÄHREND eines Blackouts
         VOR einem Blackout (Aufrechterhaltung der                       die Möglichkeit der Überarbeitung
         Versorgungssicherheit), WÄHRENDDESSEN                           der gesetzlichen Regelungen und der
         (Wiederherstellung der Versorgungssicherheit                    Netzwiederaufbaukonzepte dargelegt,
         durch die Netzbetreiber sowie Aufgaben der                      um die Auswirkungen eines Stromausfalls
         Länder zur Katastrophenbewältigung) und                         gerade in urbanen Räumen abzumildern.
         DANACH (Haftungsansprüche) analysiert.                          In diesem Zusammenhang werden auch
         Besonderes Augenmerk wurde auf die                              die Katastrophenschutzgesetze der
         Maßnahmen DAVOR und WÄHRENDDESSEN                               Länder analysiert, auch in Hinblick auf
         gelegt.                                                         eine Sicherheitskommunikation, die
                                                                         das tatsächliche Risiko (siehe BlackÖ.1)
         Ergebnisse                                                      adressiert und öffentlich kommuniziert, um
         »» Es stellte sich heraus, dass die                             die Bevölkerung in eine Krisenvorbereitung
             berücksichtigten Netzausbauten bei den                      einzubinden. Zusätzlich wurde in BlackÖ.2 ein
             analysierten Szenarien zur Verbesserung der                 Vorschlag für mögliche Informations- und
             Versorgungssicherheit im österreichischen                   Kommunikationswege von den zuständigen
             Stromnetz führen. Ferner wurden die                         Stellen bis hin zur Bevölkerung erarbeitet.
             Zuverlässigkeitsindizes von Betriebsmitteln
             des österreichischen Hochspannungsnetzes                 Mehr Infos unter:
             neu berechnet.                                           http://www.kiras.at/gefoerderte-projekte
AUSTRIAN POWER GRID AG

27
Netzüberwachung und Systemführung

UMBRELLA
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Andrea Dummer			  2012 bis 2015		  TenneT (DE)

Zielsetzung
Ziel von UMBRELLA ist die Entwicklung einer Toolbox, um Prognosen für den Netzbetrieb für die Folgetage und die
nächsten Stunden zu verbessern
Projektpartner
TSOs: TenneT (DE und NL), Amprion, EnBW, CEPS, PSE, ELES; Universitäten / Forschungsinstitute: TU-Graz, TU-Delft,
RWTH Aachen, Universität Duisburg, Essen, FGH, ETH-Zürich
Förderung                                                                                                             28
FP7 (Seventh Framework Program), Europäische Kommission

         Aufgrund von massiven Veränderungen im                    Ergebnisse
         Energieerzeugungssystem (erneuerbare                      »» In diesem Zusammenhang wurden neue
         Energie, zusammenwachsende Energiemärkte,                     Berechnungsmethoden und Algorithmen
         Kernkraft-Ausstieg, Krise der Gaskraftwerke)                  entwickelt, welche in einer Toolbox
         haben sich auch die Lastflüsse stark                          softwaretechnisch umgesetzt wurden,
         verändert. Übertragungsnetzbetreiber                          um diese anhand von Datensätzen
         sind mit schwankenden und teilweise sehr                      beispielhaft anzuwenden. Dabei stellte
         hohen Netzbelastungen aufgrund volatiler                      sich heraus, dass eine Optimierung der
         Einspeiser und deutlich verstärktem                           Gegenmaßnahmen erzielbar ist und
         kurzfristigem Handel (Intraday) konfrontiert.                 hinsichtlich der Unsicherheiten wertvolle
         Um das Übertragungsnetz auch unter diesen                     Zusatzinformationen ermittelt werden
         Bedingungen sicher betreiben zu können,                       können.
         werden Netzsicherheitsprognose-Berechnungen               »» Für eine Umsetzung im Netzbetrieb sind
         für den Folgetag und auch Intraday-                           noch einige Schritte erforderlich, vor allem
         Prognoserechnungen durchgeführt und daraus                    der Umstieg auf das geplante CGMES
         die nötigen Gegenmaßnahmen abgeleitet.                        (Common Grid Model Exchange Standard)-
                                                                       Format für Datensätze, um die notwendigen
         Bei Umbrella haben sich Übertragungsnetz-                     Informationen (z. B. Kraftwerksdetails)
         betreiber, Universitäten und Forschungsinstitute              und die entwickelten Algorithmen in einem
         mit der Frage möglicher Verbesserungen der                    professionellen und leistungsfähigen
         Netzsicherheitsprognosen und der Bewältigung                  Berechnungsprogramm anwenden
         kritischer Lastflüsse auseinandergesetzt. Dabei               zu können. Aus diesem Grund wird als
         standen folgende Fragen zur Diskussion:                       Folgemaßnahme zum Projekt die Möglichkeit
         »» Wie kann das Risikolevel einer                             einer Einbindung in die koordinierte
              Lastflusssituation bewertet werden?                      Netzsicherheitsberechnung bei TSC (TSO
         »» Wie kann eine Kaskadengefahr erkannt bzw.                  Security Cooperation) evaluiert.
              berechnet werden?
         »» Welche Unsicherheiten verbergen sich
              im Prognosedatensatz (Windprognose,
              Lastprognose, Änderungen Intradayhandel)?
         »» Inwieweit können Gegenmaßnahmen
              optimiert werden?

                                                                   Mehr Infos unter:
                                                                   http://www.e-umbrella.eu/
AUSTRIAN POWER GRID AG

29

     Abb. 6: eBAGDE-Projektkonzept
Netzüberwachung und Systemführung

E-BADGE
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Milan Vukasovic, Florian Pink 2012 bis 2015		 Telekom Slovenije d.d. (TS)

Zielsetzung
Mittels Entwicklung von Prozessen und Tools soll die Einbindung von Virtual Power Plants (VPPs) in den Regelenergie-
markt sowohl auf der Übertragungsnetz- als auch auf der Verteilernetzebene ermöglicht werden.
Projektpartner
Telekom Slovenije, Cybergrid GmbH, RSE, XLAB, Elektro-Slovenija, Borzen, Elesktro-Ljubljana, TU Wien, Austrian Insti-
tute of Technology GmbH, SAP AG, VAASAETT
Förderung                                                                                                               30
FP7 (Seventh Framework Program), Europäische Kommission

         Das Forschungsprojekt eBADGE baut auf dem                  Optimierung die Regelenergiekosten
         bereits bestehenden Forschungsprojekt EDRC                 erheblich reduzieren kann. Gleichzeitig wird
         (European Demand Response Center) auf.                     die Netzsicherheit gewährleistet, da die
                                                                    Netzengpässe genauer abgebildet bzw. modelliert
         Im EDRC-Projekt wurde untersucht, welche                   werden können.
         Möglichkeiten der Zusammenfassung von
         Verbrauchern und Erzeugern zu virtuellen                   Es hat sich auch gezeigt, dass eine Teilnahme von
         Kraftwerken (Virtual Power Plants – VPPs) für die          VPPs am Regelenergiemarkt mehr Wettbewerb
         Netzregelung in Österreich vorhanden sind. lm              mit sich bringen kann, was für kleinere Regel-
         Nachfolgeprojekt eBADGE wurden entsprechende               zonen (Slowenien) eine wichtige Rolle für die
         Prozesse, lT-Tools und Pilot Clouds entwickelt,            Erhöhung der Netzsicherheit und die Reduktion
         die eine Einbindung von VPPs (auf der                      der Beschaffungskosten spielt.
         Übertragungsnetz- und auf der Verteilnetzebene)
         in den Regelenergiemarkt ermöglichen sollen.

         Der Beitrag der APG im Projekt eBADGE bestand
         in der Auswertung und der detaillierten Analyse
         marktbasierter Konzepte, die für die Integration
         der nationalen Märkte eine wichtige Rolle spielen.
         Diese Analyse berücksichtigt bis dato erreichte
         Entwicklungen in den verschiedenen Ländern mit
         der besonderen Rücksichtnahme auf die Frame-
         work Guidelines on Balancing, die Mitte 2012
         veröffentlicht worden sind.

         Ergebnisse
         Die Fragen, die im Rahmen des Projekts von der
         APG in Angriff genommen wurden, sind:
         »» Aggregation von Kraftwerkseinheiten (bzw.
             Verbrauchern) in VPPs
         »» Beteiligung von VPPs an Ausschreibungs-
             verfahren in den verschiedenen Ländern
         »» Grenzüberschreitende
             Regelenergieoptimierung unter
             Berücksichtigung von Engpässen

         Im Rahmen des Projekts wurde ein Balancing-
         Optimierungstool entwickelt, mit dem
         verschiedene Analysen unter der Beteiligung
         von drei Ländern (Österreich, Slowenien und
         Italien) durchgeführt wurden. Es hat sich gezeigt,         Mehr Infos unter:
         dass man mit einer grenzüberschreitenden                   http://www.ebadge-fp7.eu/
AUSTRIAN POWER GRID AG

31

     Abb. 7: Interaktive Analyse von Energiedaten im Zusammenhang mit meteorologischen Einflussgrößen
Netzüberwachung und Systemführung

ENERVIS
Ansprechpartner			Projektlaufzeit		Koordination
Hermann Mehl-Weiß		 2012 bis 2013		 Forschungszentrum VRVIS

Zielsetzung
Weiterentwicklung des Visualisierungstools Visplore und Etablierung neuer methoden- und anwendungsorientierter
Tools
Projektpartner
VRVIS, Hakom
Förderung
Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie, Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und         32
Wirtschaft / Comet Competence Centers for Excellent Technologies

         Im Projekt ENERVIS wird die Anwendung und ziel-        Ergebnisse
         orientierte Erweiterung von Techniken aus dem          Von besonderem Nutzen für die APG sind die
         Bereich interaktive visuelle Analyse zur Lösung        extrem vielfältigen interaktiven Anwendungs-
         unterschiedlicher Aufgaben und Fragestellungen         möglichkeiten (Selektionen, Filter, Sichten, Farb-
         aus dem Energiesektor erforscht. Der Fokus bei         gestaltungen) im Zusammenhang mit der hoch
         Enervis liegt in der softwaretechnischen Lösung        leistungsfähigen Visualisierung. Dies wäre mit
         von Fragestellungen mit sehr hoher Relevanz            herkömmlichen Methoden und Werkzeugen nicht
         für die APG. Dabei wird die Software Visplore, ein     oder nur eingeschränkt möglich.
         Visualisierungstool für die Analyse von komplexen
         multivariaten Daten – weiterentwickelt.                Die Umsetzung der Teilprojekte erfolgte in
                                                                enger Zusammenarbeit zwischen den APG-
                                                                Fachbereichen und VRVis. Begleitend wurden
         In vielen Fachbereichen wie zum Beispiel               Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auch in der
         Marktmanagement, Betriebsmanagement oder               Anwendung der Software Visplore geschult.
         Anlagenmanagement geht es immer wieder                 Dadurch kann in Zukunft das Tool auch für weitere
         darum, in großen Datenmengen wesentliche               Fragestellungen außerhalb des vorliegenden
         Zusammenhänge zu erkennen. Durch Analysen              Projekts angewendet werden.
         vieler Zeitreihen können neue Erkenntnisse
         gewonnen sowie neues Wissen generiert
         werden. Aufbauend auf diesem Wissen können
         bessere Entscheidungen getroffen werden.
         Beispiele sind etwa Analysen in den Bereichen
         erneuerbare Energie (Wind- und Photovoltaik),
         Preisprognosen, Verlustenergieprognosen sowie
         energiewirtschaftliche Zukunftsszenarien. In
         allen Fällen besteht die Datenbasis aus einer sehr
         großen Zahl an Zeitreihen, deren Korrelationen es
         zu erforschen gilt.

                                                                Mehr Infos unter:
                                                                http://www.vrvis.at/
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