Tennet koopiert mit dem Forschungszentrum Jülich

Der Ausbau neuer Stromleitungen kommt - nicht zuletzt aufgrund mangelnder politischer Unterstützung - nur schleppend voran. Ein großes Problem stellt aber auch die stark zunehmende Komplexität des künftigen Stromnetzes dar, bei der nicht mehr wenige große, sondern viele kleinere Stromerzeuger für Stabilität im Netz sorgen müssen. Mit herkömmlichen Ansätzen lässt sich das kaum noch berechnen.

In einer Zusammenarbeit zwischen dem Jülicher Supercomputing Centre (JSC) und dem Übertragungsnetzbetreiber Tennet haben Experten nun ein neuartiges Computersystem entwickelt, das exakt auf die Simulation von Stromlasten zugeschnitten ist. Um neue Stromleitungen zuverlässig planen zu können, wollen Netzbetreiber möglichst über das ganze Jahr hinweg die Lastflüsse im Netz simulieren können. Erneuerbare Energien sind schließlich stärker saisonabhängig als konventionelle Kraftwerke: Im Sommer spielt Solarstrom eine wichtigere Rolle als im Winter.

Das neue Computersystem besteht einerseits aus einer speziellen Software, die gleichermaßen auf Windows- wie auf Linuxrechnern läuft, so dass alle Mitarbeiter plattformunabhängig mit dem System arbeiten können. Es beinhaltet aber auch eine spezielle Hardware, ein Parallelrechner mit intelligenter Ressourcenverwaltung. Dadurch lassen sich die Simulationen um einen Faktor dreißig beschleunigen. "Diese enorme Beschleunigung konnten wir erzielen, weil Hardware und Software gleichzeitig aufeinander abgestimmt und füreinander optimiert werden konnten", sagt Hartmut Fischer vom Forschungszentrum Jülich.

Mit Simulationen in die Zukunft schauen

Mit diesem System kann der Netzbetreiber Tennet auch die steigende europäische Marktintegration im Blick behalten. "Viele Simulationen wären ohne Rechencluster gar nicht durchführbar", sagt Ulrike Hörchens von Tennet. Bei Planungsrechnungen im Rahmen des deutschen Netzentwicklungsplans NEP und des europäischen Zehnjahres-Netzentwicklungsplans TYNDP lässt sich dank der hohen Simulationsgeschwindigkeit nun mehrere Jahre in die Zukunft blicken.

Netzengpässe, Betriebkosten durch Redispatch, also kurzfristige Veränderungen der Lastaufteilung zwischen Kraftwerken, und vergleichbare Probleme lassen sich mit Hilfe smarter Simulationen deutlich minimieren. Schlauer Strom erhöht so nicht nur die Versorgungssicherheit, sondern soll auch die Kosten der Energiewende für die Verbraucher in Grenzen halten. Eine rasche Umsetzung ist dringend geboten: Es ist nicht mehr fünf vor zwölf, sondern eins vor zwölf.