Aufbau eines Leitsystems für die Niederspannung

Leitsysteme, auch als SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition-Systeme) bekannt, sind heute das Rückgrat der Netzführung in der Mittel- und Hochspannung. Sie sind entscheidend für das Betriebsmanagement von Stromnetzen, da sie die Fernüberwachung, Datenerfassung und Steuerung verschiedener Prozesse ermöglichen. Doch diese Systeme lassen sich nicht eins zu eins auf die Niederspannung übertragen, denn Fokus und Funktionsweise unterscheiden sich je nach Spannungsebene grundlegend.

Während klassische SCADA-Systeme auf die Echtzeitsteuerung und Überwachung einzelner Betriebsmittel in der Mittel- und Hochspannung ausgelegt sind, geht es in der Niederspannung um Masse und Klasse: Stark fragmentierte Netze, eine Vielzahl an Ortsnetzstationen und anderen Betriebsmitteln sind hier kennzeichnend. Eine manuelle Überwachung ist weder praktikabel noch wäre sie wirtschaftlich – insbesondere im Kontext immer größerer Personalengpässe.

Deutliche Unterschiede zwischen Hoch- und Niederspannung zeigen sich bzgl. eines SCADA-Ansatzes auch mit Blick auf technische, organisatorische und prozessuale Rahmenbedingungen: So ist die Kritikalität der einzelnen Maßnahmen in der Hochspannung immens, während sie in der Niederspannung geringer ist. Zusätzlich zeichnen sich die verarbeiteten Daten in der Hochspannung durch eine geringere Menge und Dynamik aus, während in der Niederspannung das Gegenteil der Fall ist.  

Die fragmentierte Datenlandschaft erhöht zudem die Komplexität eines Niederspannungsleitsystems: Unterschiedliche Systeme, Datenformate und wenige standardisierte Schnittstellen machen die Erstellung eines konsistenten Netzmodells zur Herausforderung. Neue PV-Anlagen, Wärmepumpen und Ladesäulen nehmen stetig Einfluss auf die Netzinfrastruktur und bringen eine höhere Dezentralität und Dynamik mit sich, wodurch sich die Netzsituation rasant ändert. Die Folge: Daten stammen aus diversen unterschiedlichen Quellen und ändern sich schnell. Gleichzeitig müssen sie sinnvoll nachgehalten und verarbeitet werden.

Ein digitaler Zwilling der Netzinfrastruktur schafft hier Abhilfe. Der digitale Zwilling bildet ein konsistentes, digitales Netzmodell und ist dabei die zentrale Voraussetzung für ein intelligentes Leitsystem der Niederspannung. Nur wenn Daten zusammengeführt, verortet und in ihrer Netzrelevanz bewertet werden können, ist eine automatisierte Netzführung überhaupt möglich. Die Leitsystemkonzepte aus der Mittel- und Hochspannung einfach auf die Niederspannung zu übertragen, ist dabei nicht die Lösung. Ein Niederspannungsleitsystem erfordert einen eigenen Ansatz.