Die Digitalisierung der Verteilnetze ist eine zentrale Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende. Mit dem starken Zubau dezentraler Erzeugungsanlagen, dem Hochlauf der Elektromobilität und neuen steuerbaren Verbrauchseinrichtungen steigen die Anforderungen an Planung und Betrieb der Niederspannungsnetze deutlich.
Für Verteilnetzbetreiber bedeutet dies: Die Netzführung muss künftig stärker datenbasiert, automatisiert und transparent erfolgen.
Technologien wie digitale Ortsnetzstationen, standardisierte Messsysteme und digitale Zwillinge der Netze bilden dabei die technische Grundlage. Entscheidend für ihren erfolgreichen Einsatz ist jedoch die Verfügbarkeit konsistenter und qualitativ hochwertiger Netzdaten über Systemgrenzen hinweg.
Genau an dieser Stelle setzt die Arbeitsgruppe Netzdigitalisierung von Civitas Connect an.
Netzbetreiber sind nach dem Energiewirtschaftsgesetz verpflichtet, ein sicheres, zuverlässiges und leistungsfähiges Netz zu betreiben. Diese Aufgabe bleibt bestehen – verändert sich jedoch im Zuge der Energiewende grundlegend.
Der wachsende Anteil dezentraler Einspeisung, steuerbare Lasten wie Wärmepumpen oder Ladeinfrastruktur sowie der zunehmende Einsatz leistungselektronischer Komponenten führen zu:
– deutlich komplexeren Betriebszuständen
– einer steigenden Zahl von Schalthandlungen
– höheren Anforderungen an Transparenz und Steuerbarkeit der Netze
Die klassische, überwiegend passive Netzführung stößt dabei zunehmend an ihre Grenzen.
Verteilnetzbetreiber stehen vor der Herausforderung, ihre Netzführung schrittweise weiterzuentwickeln – hin zu einem aktiven, daten- und automatisierungsgetriebenen Netzbetrieb.
Dieser Transformationsprozess verläuft nicht linear. Vielmehr erfolgt er in mehreren Entwicklungsstufen, die sich je nach Netzstruktur, Digitalisierungsgrad und organisatorischen Rahmenbedingungen unterschiedlich schnell entwickeln.
Die Arbeitsgruppe Netzdigitalisierung verfolgt das Ziel, gemeinsam mit den Mitgliedern:
– ein gemeinsames Verständnis möglicher Entwicklungsstufen der Netzdigitalisierung zu erarbeiten
– orientierung für eigene Digitalisierungsprojekte zu geben
– konsistente Datenmodelle und technische Grundlagen für zukünftige Netzführung zu entwickeln
Ein wichtiger Bestandteil ist dabei auch der Kompetenzaufbau innerhalb der Organisationen.
Die Transformation hin zu datengetriebenen Netzen erfordert nicht nur neue Technologien, sondern auch neue Formen der Zusammenarbeit. Abteilungs- und teamübergreifendes Denken und Handeln – etwa zwischen Netzbetrieb, Planung, IT und Messwesen – wird zu einem zentralen Erfolgsfaktor der Netzdigitalisierung.
Gemeinsame Umsetzung auf einer Datenplattform
Die Arbeit der Arbeitsgruppe erfolgt praxisnah auf Basis einer gemeinsamen Datenplattform.
Fragestellungen werden prototypisch mit Testdaten in einer vereinsinternen Testumgebung auf Basis von CIVITAS/CORE umgesetzt. Die dort entwickelten Lösungen können anschließend von den teilnehmenden Netzbetreibern auf ihren eigenen, selbst betriebenen CIVITAS/CORE-Instanzen produktiv übernommen werden.
Dieses Vorgehen ermöglicht:
– einen strukturierten Erfahrungsaustausch
– die frühzeitige Identifikation möglicher Fehlentwicklungen
– die gemeinsame Weiterentwicklung von Funktionen und Softwarekomponenten
Gleichzeitig bleibt die Umsetzung bei den einzelnen Netzbetreibern flexibel und anpassbar an die jeweiligen lokalen Rahmenbedingungen.
Die Arbeitsgruppe arbeitet derzeit an mehreren konzeptionellen Themen rund um das Datenmanagement in der Netzdigitalisierung, unter anderem:
– Entwicklung eines gemeinsamen Stammdatenmodells für Netzdaten
– Definition relevanter Quell- und Zielsysteme (z. B. GIS, ERP, NLS, Redispatch-Systeme, Portale oder Netzleitsysteme)
– Mapping verschiedener Datenquellen auf ein gemeinsames internes Netzdatenmodell
– Zusammenführung von Stammdaten und Messdaten auf einer Datenplattform
– Umgang mit Dateninkonsistenzen zwischen Systemen (z. B. fehlerhafte Anschlussadressen)
– Definition von Qualitätsanforderungen an Netzdaten
Ein konkreter Umsetzungsbaustein ist derzeit die Zentralisierung, Persistierung, Aggregation und Weiterleitung von TAF-10-Messwerten über die Datenplattform.
Dabei wird das JSON-Datenmodell der TAF-10-Messwerte zunächst auf interne Datenstrukturen abgebildet und anschließend mit Stammdaten – etwa Geoinformationen – angereichert. Die so aufbereiteten Daten werden konsistent für weitere Systeme bereitgestellt, beispielsweise für Analyse- und Auswertungsfunktionen.
Der gesamte Prozess wird innerhalb von CIVITAS/CORE umgesetzt und umfasst unter anderem:
– Datenannahme
– Mapping auf interne Datenstrukturen
– Anreicherung mit Stammdaten
– Bereitstellung der Daten unter Berücksichtigung von Rollen- und Rechtekonzepten
In den kommenden Iterationen soll der Use Case weiter validiert werden. Dazu gehören unter anderem Lastsimulationen mit mehreren tausend Zählern, um die Skalierbarkeit der Plattform im Kontext des Smart-Meter-Rollouts zu prüfen.
Darüber hinaus ist geplant, weitere Messwerte zu integrieren, beispielsweise:
– TAF 7 und TAF 9
– Messwerte aus digitalen Ortsnetzstationen bzw. aus Niederspannungsabgängen
Ein mögliches Ergebnis der Arbeitsgruppe könnte perspektivisch eine allgemein verfügbare, lizenzkostenfreie Lösung zur konsistenten Anbindung von Messwerten im Kontext von §14a EnWG sein.
Mitglieder von Civitas Connect e. V. sind herzlich eingeladen, sich aktiv an der Arbeitsgruppe Netzdigitalisierung zu beteiligen.
Informationen zu vergangenen Terminen, Ergebnissen sowie zu kommenden Treffen finden sich im internen HUB:
https://hub.civitasconnect.digital/s/ak-netzdigitalisierung/
