Sonne und Wind richten sich nicht nach dem Stundenplan der Stromkunden: Ändert sich das Wetter, ändert sich auch die Menge an Energie, die ins Netz fließt. Das EU-finanzierte Projekt RESPONDENT wollte diese Unsicherheit verringern, indem es Daten der europäischen Raumfahrtprogramme Copernicus und Galileo mit Messwerten lokaler Wetterstationen verknüpfte, und hat seine Plattform in Griechenland und Spanien erprobt — am Ende kannst du prüfen, wie gut du den Weg vom Satelliten ins Stromnetz verstanden hast.
Europas Energiemix entfernt sich von fossilen Brennstoffen und setzt immer stärker auf Sonnen- und Windenergie. Das hat einen Haken, den jeder versteht, der schon einmal eine Wolke vor der Sonne gesehen hat: Die Erzeugung solcher Anlagen folgt dem Wetter und nicht dem Bedarf derjenigen, die gerade das Licht einschalten.
Nikolaos Zotos, Geschäftsführer des griechischen Unternehmens Future Intelligence, das RESPONDENT koordinierte, fasst es so zusammen: „Mit der Umstellung auf erneuerbare Energiequellen wie Sonnen- und Windenergie, die stark wetterabhängig sind, entstehen große Unsicherheiten in der Stromerzeugung.“ Für Netzbetreiber bedeutet das, Angebot und Nachfrage in jedem Moment auszugleichen, ohne sicher zu wissen, wie viel Energie tatsächlich ankommt.
Die RESPONDENT-Plattform verbindet zwei Arten von Informationen. Auf der einen Seite stehen die Messwerte lokaler Wetterstationen, auf der anderen die Daten von Copernicus, dem Erdbeobachtungsprogramm der EU. Ziel ist es, vorherzusagen, wie viel erneuerbare Energie verfügbar sein wird, und Veränderungen bei Angebot und Nachfrage früh zu erkennen.
„Wir kombinierten Satellitendaten mit lokalen Wetterstationen, um die Genauigkeit zu erhöhen und besser vorhersagen zu können, wie viel Energie tatsächlich erzeugt werden würde“, erklärt Zotos. Der Blick von oben und die Messung am Boden dienen also demselben Zweck: vorab abzuschätzen, wie viel Strom Solarmodule und Windräder wirklich liefern.
Das zweite beteiligte Raumfahrtprogramm ist Galileo, das europäische Satellitennavigationssystem. Hier geht es allerdings nicht darum, einen Weg zu finden. RESPONDENT nutzt das präzise Timing von Galileo, damit Messungen im gesamten Netz synchron laufen.
Der Vorteil ist handfest: Wenn alle Daten nach derselben Uhr gehen, erkennen Betreiber Probleme früher und können reagieren, bevor sie größer werden.
Die Plattform wurde an zwei Pilotstandorten unter realen Bedingungen geprüft. Der erste liegt in Griechenland, im KIEFER-Photovoltaikpark in Artemida. Dort stand die Prognose der Erzeugung erneuerbarer Energien im Mittelpunkt.
Der zweite Pilot in Barcelona hatte einen anderen Schwerpunkt: die Überwachung des Netzes mit einer Synchronisation auf Basis von Galileo. „Wir hatten die Möglichkeit, die Plattform in realen Umgebungen, mit nutzenden Parteien und unter realen Betriebsbedingungen zu validieren“, berichtet Zotos. Es ging also nicht um eine Simulation im Labor, sondern um echte Anlagen und Menschen, die mit ihnen arbeiten.
Eine Zahl fasst die Tests zusammen: Die Vorhersagegenauigkeit verbesserte sich im Vergleich zu bestehenden Ansätzen um 8 bis 12 %.
Verlässlichere Prognosen machen den Netzbetrieb ruhiger. Mit der Plattform konnten die Betreiber:
Weltraumdaten werden so zu einem Werkzeug für den Alltag im Netz: Es geht darum, die richtige Menge Energie zur richtigen Zeit an den richtigen Ort zu bringen.
Hinter der Technologie stehen acht Partner aus drei Ländern: Griechenland, Irland und Spanien. Die Plattform wird gegenwärtig im Hinblick auf eine mögliche Integration in operative Aktivitäten erprobt. Der nächste Schritt besteht darin, das System zu erweitern und mehr Nutzern zugänglich zu machen.
Sonnen- und Windenergie hängen vom Wetter ab, und das macht es schwer vorherzusagen, wie viel Strom ins Netz gelangt. RESPONDENT verknüpfte Copernicus-Daten mit den Messwerten lokaler Wetterstationen, um die Erzeugung besser vorherzusagen, und nutzte das präzise Timing von Galileo, um Messungen zu synchronisieren. An den beiden Pilotstandorten in Griechenland und Spanien stieg die Vorhersagegenauigkeit um 8 bis 12 %, und die Betreiber konnten früher reagieren und das Netz stabiler halten.
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