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Supercomputing simuliert Lastflüsse im Stromnetz

Die Energiewende ist in vieler Hinsicht eine Herausforderung. Der Übertragungsnetzbetreiber Tennet TSO hat mit dem Forschungszentrum Jülich ein Computersystem entwickelt, mit dem Lastflüsse sehr viel schneller als bisher modelliert werden können.

15.08.2018
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Supercomputing simuliert Lastflüsse im Stromnetz (Foto: TenneT TSO)

Der Bau und die Dimensionierung neuer Stromleitungen ist eine Wissenschaft für sich. Unter anderem durch den Ausbau erneuerbarer Energien sind mittlerweile beispielsweise sehr viele dezentrale Energiequellen ans Netz angeschlossen. Um den Netzbetrieb zu stabilisieren, muss die Leistung von Kraftwerken, Windrädern und Fotovoltaikanlagen immer wieder einmal begrenzt werden, berichtet das Forschungszentrum Jülich . Trotzdem gingen durch das schwierige Einspeisemanagement allein 2017 etwa 5 % des gesamten erzeugten Windstroms verloren. Der Ausbau der Netze ist eine Möglichkeit, das System zu optimieren.

Tennet plant eine Simulation und Optimierung der Lastflüsse über ein ganzes Jahr, um neue Leitungen anschließend bedarfsgerecht anpassen und auslegen zu können. Klassische Server wären ob der Datenmengen und der Komplexität aber für diese Aufgabe nicht geeignet gewesen. Die Experten am Jülich Supercomputing Centre haben die Tennet-Anwendungen daher für die parallele Bearbeitung durch eine Vielzahl an Prozessoren angepasst und einen Parallelrechner mit smarter Ressourcenverwaltung auf sie abgestimmt. Mit Erfolg: Die Simulationen der Lastflüsse im Stromnetz ließen sich nach Angaben der Projektpartner um mehr als das 30-fache beschleunigen.

Der Bundesnetzagentur zufolge lagen die Gesamtkosten für die Netzstabilisierung 2017 bei 1,4 Milliarden Euro – und damit weit über dem Höchststand von 2015, als 1,1 Milliarden Euro investiert werden mussten. Gestiegen seien vor allem die Kosten für das Einspeisemanagement. Im Kontext der Energiewende zeige dies den „weiterhin hohen Netzausbaubedarf“.