Die Digitalisierung macht das Stromnetz fit für die Energiewende

Strom hat Zukunft: TWS-Projekt DIGIS.

vom 4. Apr. 2025
Autor: Meike Winter
Fotos: Felix Kästle, Don Ailinger
© Don Ailinger
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Die Digitalisierung des Stromnetzes (DIGIS) im Versorgungsgebiet der TWS ist in der Pilotierungsphase. Bis zum Herbst 2025 soll entschieden sein, welche Systeme und Komponenten die TWS im gesamten Netz in den nächsten Jahren ausrollen wird. Drei wichtige Bereiche gehören zum Projekt: Zum einen der sogenannte digitale Zwilling des Stromnetzes, zweitens die Umrüstung der Mess- und Kommunikationstechnik und drittens die digitale Schnittstelle zu den Endverbraucher:innen. Dr. Jonas Fluhr ist bei der TWS Abteilungsleiter Unternehmensentwicklung und leitet das Projekt DIGIS: „Im übergeordneten Mittelspannungsnetz haben wir schon seit Längerem eine gewisse Digitalisierung. Da die Kosten für Mess- und Kommunikationstechnik immer weiter runtergehen, lohnt sich deren Einsatz nun auch in der Niederspannung und ermöglicht die Energiewende. Strom wird stärker dezentral erzeugt und wir müssen dafür sorgen, dass fluktuierendes Angebot und Nachfrage im Niederspannungsnetz die Betriebsmittel nicht überlastet oder die Stromqualität gefährdet.“ Zunächst werden deshalb durch Messtechnik und Sensorik Daten erfasst und ermittelt, wo Engpässe im Netz bestehen oder zukünftig auftreten werden.

UNTERSTÜTZUNG VOM DIGITALEN ZWILLING
Mithilfe von Software und statistischen Daten über eingesetzte Netzbetriebsmittel wird nach und nach der sogenannte digitale Zwilling aufgebaut. Darunter versteht man ein virtuelles Modell der tatsächlichen Netzstruktur. Anhand des Modells können der Stromfluss berechnet und verschiedene Auswertungen und Vorhersagen getroffen werden. Das ist eine wichtige Grundlage für Entscheidungen, denn das Stromsystem ist sehr komplex – Tendenz durch kleinteilige private Anlagen zur Einspeisung und Entnahme steigend.

Es ist günstiger, jetzt in Analyse- und Steuermöglichkeiten zu investieren, als flächendeckend dickere Kabel zu verlegen und die Infrastruktur aufzurüsten – vielleicht auch in Bereichen, in denen es gar keine Engpässe gibt. „Kurzfristig geht es darum zu verstehen, wie das Netz ausgelastet ist und wie die Ausbauplanung sein sollte. Langfristig werden wir auch steuernd eingreifen, weil es viel zu teuer ist, das Netz für jede mögliche Auslastungssituation auszubauen“, sagt Simon Scholz, Abteilungsleiter Netze der TWS. Und hier ist der digitale Zwilling bisherigen Netzsimulationen überlegen, weil er Echtzeitdaten integrieren kann und eine bedarfsgerechte Steuerung erst möglich macht. Bereits seit Januar 2024 ist es gesetzlich vorgeschrieben, bestimmte neu in Betrieb gehende Verbrauchseinrichtungen steuerbar zu machen. Das intelligente Messsystem ist eine wichtige Voraussetzung dafür. Zu den betroffenen Verbrauchseinrichtungen gehören zum Beispiel Wärmepumpen, private Wallboxen, Kälte- und Klimageräte oder Stromspeicher, die auch Strom aus dem Netz beziehen können. Diese Geräte laufen in der Regel sowieso nicht die ganze Zeit mit voller Leistung und viele haben dadurch eine natürliche Flexibilität. Im Gegenzug für die Steuerbarkeit reduziert sich das Netzentgelt für den:die Betreiber:in der steuerbaren Verbrauchseinrichtung – also eine Win-win-Situation. Simon Scholz: „Wann wir tatsächlich in die Steuerung gehen werden, hängt von den Netzsträngen ab. Neubaugebiete zum Beispiel sind bereits so dimensioniert, dass eine Steuerung nicht oder erst später nötig sein wird. Genaueres wissen wir, wenn wir tatsächlich die Daten vorliegen haben. Fest steht schon heute, dass sogenannter allgemeiner Haushaltsstrom beispielsweise für Licht, Waschmaschine, Spülmaschine oder Wasserkocher nicht von der Steuerung betroffen ist.“

„Mit dem digitalen Zwilling können wir Prognosen erstellen, Engpässe erkennen, den Netzausbau steuern und dadurch mittelfristig Geld sparen.“

Dr. Jonas Fluhr
Abteilungsleiter Unternehmensentwicklung und Projektleiter DIGIS

DYNAMISCHE STROMTARIFE
Nicht nur im Netz, sondern auch bei den Stromtarifen schreitet die Flexibilität voran. Seit dem 1. Januar 2025 sind Stromanbieter gesetzlich verpflichtet, einen dynamischen Stromtarif anzubieten. Gemeint ist damit ein Tarif, bei dem der Preis pro Kilowattstunde sich nach dem aktuellen Börsenpreis richtet – abhängig von Angebot und Nachfrage. Ziel der TWS ist es, langfristig attraktive Angebote für Kund:innen zu schaffen. Sinnvoll ist zum Beispiel die Kombination des dynamischen Stromtarifs mit den Komponenten Photovoltaik, Wärmepumpe, Elektrofahrzeug und Wallbox plus Energiespeicher. Dann regelt ein intelligentes System alle Komponenten nach den Präferenzen des Nutzers optimal und bezieht günstigen Strom, wenn er verfügbar ist. Das bietet die TWS zum Beispiel mit dem twsÖkoenergiehaus an.

Netzwerker mit Weitblick: Dr. Jonas Fluhr

„Ich habe in Karlsruhe Informationswirtschaft studiert, also eine Mischung aus IT und Wirtschaft. Gegen Ende meines Studiums habe ich erkannt, dass mich die erneuerbaren Energien faszinieren, weil es eine saubere Art ist, Strom zu produzieren. Auch als Student war ich schon aktiv: Wir konnten mit Sponsorengeldern eine Photovoltaikanlage für das Mensadach organisieren. Als ich dann von einem Projekt an der RWTH Aachen gehört habe, bei dem es um die Einbindung regenerativer Energien in ein intelligentes Stromnetz ging, habe ich dort als Wissenschaftler angefangen. Meine Dissertation beschäftigt sich mit Elektromobilität, denn damals war schon klar, dass für viel erneuerbare Energien im Stromnetz ausreichend Speicher und flexible Verbrauchseinrichtungen hilfreich sind – ein Elektrofahrzeug kann beides sein. Nach der Promotion bin ich nach Köln zu einem damals kleinen Anbieter von Dienstleistungen für die Regelenergie und Direktvermarktung von erneuerbaren Energien gegangen. Bei diesem Unternehmen war ich neun Jahre lang und in den letzten fünf Jahren IT-Leiter. Ich komme ursprünglich aus Tettnang und weil wir die Berge lieben, hat der Familienrat entschieden, dass wir nach Oberschwaben zurückkehren. Mir gefällt, was sich die TWS auf die Fahnen geschrieben hat und deshalb habe ich mich hier beworben. Bei DIGIS schaffen wir jetzt Grundlagen und damit wird es spannend – das ist bei der TWS mein größtes Projekt und ich arbeite mit Leidenschaft daran.“

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