Revolution im Stromnetz: Wie KI-Kugeln die Energiezukunft gestalten
Eine kleine, unscheinbare Metallkugel könnte der Schlüssel zur Zukunft der Energieversorgung sein. Während herkömmliche Maßnahmen wie neue Stromtrassen für den Netzausbau Jahre dauern, hat Bayernwerk eine Technologie im Einsatz, die bahnbrechende Auswirkungen verspricht. Die Frage, die sich stellt: Können diese smarten Sensorkugeln die Netze tatsächlich revolutionieren? Erste Erkenntnisse nach einem Jahr der KI-Kugeln im Einsatz erscheinen vielversprechend.
Die Herausforderungen der modernen Netze
Mit dem exponentiellen Anstieg erneuerbarer Energien stehen Stromnetze unter immensem Druck. Besonders Solarstrom stellt Netzbetreiber vor große Herausforderungen, da er wetterabhängig ist und in Spitzenzeiten eine Belastungsprobe für die Infrastruktur darstellt. Hier setzt die neuartige Technologie von Bayernwerk an, die seit 2024 aktiv genutzt wird. In den kleinen Kugeln stecken nämlich Sensoren, die präzise Echtzeitdaten erfassen, mit Hilfe von KI auswerten und so die Belastbarkeit der Stromleitungen genau ermitteln. Sie analysieren dafür nicht nur Temperatur und Wind, sondern beispielsweise sogar den Neigungswinkel von Leitungen. Diese Informationen ermöglichen eine sogenannte dynamische Netzführung. Das ist ein Ansatz, bei dem die Stromkapazitäten stets optimal an die aktuellen Bedingungen angepasst werden. Sie bietet gegenüber der klassischen Netzführung viele Vorteile.
Dynamische Netzführung als Alternative zum Netzausbau?
Das Potenzial der smarten Kugeln zeigt sich besonders bei schwankenden Wetterbedingungen. Bei beispielsweise 25 Grad Temperatur und Wind könnten die Leitungen – dank des Kühleffekts – höhere Stromlasten tragen. Und genau das können die Sensoren mit Hilfe des Neigungswinkels ermitteln. Denn: Warme Leitungen hängen stärker durch – und die Stromleitungen dürfen nie weniger als sechs Meter über Feldern hängen.
Bei Temperaturen von 25 Grad ohne Wind könnte schon eine frühere Abregelung notwendig sein, da eben dieser Kühleffekt fehlt. Und dann muss dieser Teil des Stromnetzes also beispielsweise bei 378 Ampere abgeregelt werden, während dieselbe Leitung unter anderen Bedingungen 600 Ampere verkraftet.
Was macht jetzt die künstliche Intelligenz in den Sensoren? Ganz einfach: Die Datenmengen sind so gewaltig und die daraus resultierende Momentaufnahme des Stromnetzes so komplex, dass mit konventionellen Methoden keine sinnvolle Auswertung möglich ist. Die KI kann somit viel konkretere Vorhersagen darüber treffen, wie belastbar die Stromleitungen unter den gegebenen Bedingungen bleiben.
Was bringt die Technologie für Privathaushalte?
Ein stabileres Stromnetz ist wichtig: Es bedeutet weniger Ausfallzeiten und eine bessere Integration von erneuerbaren Energien. Mittelfristig könnten dadurch auch die Strompreise stabil bleiben, da teure Ausbaumaßnahmen vermindert werden. Denn im Gegensatz zum konventionellen Ausbau der Stromnetze haben die smarten KI-Kugeln einen entscheidenden Vorteil: Die Kalibrierung und Anbringung einer neuen Kugel an einer Leitung dauert nur wenige Wochen. Der Ausbau eines großen und belastungsstarken Netzes mit Hilfe von beispielsweise neuen Stromtrassen hingegen nimmt Jahre in Anspruch.
Ein Blick in die Zukunft
Bayernwerk berichtet von beeindruckenden Leistungssteigerungen durch die smarten Kugeln. Bisherige Testläufe zeigen eine Leistungssteigerung zwischen 12 bis 31 Prozent im ersten Einsatzjahr. Die Zielmarke liegt bei satten 50 Prozent. Mit bereits 75 weiteren von Bayernwerk bestellten Kugeln scheint die dynamische Netzführung greifbarer als je zuvor, die insbesondere im Zeitalter der erneuerbaren Energien essenziell ist.
Quelle: Bayernwerk, YouTube
"Mit dem exponentiellen Anstieg erneuerbarer Energien ..."
Das ist schlicht falsch. Das Wachstum ist nicht mehr exponentiell, da sich die Zuwachsraten in den letzten Jahren verlangsamt haben. Der Zuwachs erneuerbarer Energien in Deutschland war in den frühen Phasen des Ausbaus (2000–2010) tatsächlich nahezu exponentiell. In den letzten Jahren hat sich das Wachstum jedoch verlangsamt, sodass man heute nicht mehr von einem exponentiellen Wachstum sprechen kann.
Mal wieder astreine Fake-News.
Toller Artikel, danke. Stelle mir das ziemlich komplex vor, so eine Leitung ist ja ggf auch mal "etwas länger" als dass da ein Sensor ausreichend wäre, oder? Da braucht es dann bestimmt Tausende, wenn man das flächendeckend braucht?!
Interessant fand ich die Aussage, dass die Leitungen nicht weniger als 6m Abstand zum Boden haben dürfen. Ist das wirklich ein Thema? Können die so warm werden, dass die so extrem tief hängen?
Ich vermute, die 6 m sind ein absolutes Minimum aus Sicherheitsgründen, weil solche Leitungen sehr hohe Spannungen führen können. Nomalerweise hängen sie viel höher, aber beim Überqueren eines Bergkamms oder -gipfels kann die Höhe aus Kostengründen dann auch auf kleinere Höhen absinken. Ich glaube aber nicht, dass (nur) die Leitungsneigung zur indirekten Temperaturmessung verwendet wird, denn Temperaturen, sowohl die Leitungstemperatur selber als auch die Umgebungstemperatur lassen sich auf vielfältige Weise direkt messen. Da die Leitungen aber auch durch mechanische Belastung, z.B. durch Eisbildung stärker durchhängen können, könnte der Sensor ohne mindestens eine weitere direkte Temperaturmessung gar nicht entscheiden, ob die Leitungen nun aufgrund von Eisbildung durchhängen oder aufgrund erhöhter Temperatur.
Da sie durch starke Eisbildung im Extremfall sogar reissen können, und dabei den Boden auch erreichen können, was sogar eine Notabschaltung erforderlich machen würde, denke ich, dient die Neigungswinkelmessung in erster Linie der Messung der mechanischen Belastung durch Eisbildung. So beschreibt es auch ein schweizer Netzbetreiber mit einem ähnlichem System hier:
https://www.swissgrid.ch/de/home/newsroom/blog/2022/wenn-leitungen-frieren.html#:~:text=Bei%20den%20Leitungen%20kann%20das%20wirklich%20passieren%3A%20Eis,ist%2C%20bildet%20sich%20eine%20Eisschicht%20um%20die%20Leiterseile.
Es braucht natürlich viele solcher Sensoren, schon weil sie ein "Meshnetzwerk" bilden und aufgrund regulatorischer Bestimmungen die Funksendeleistung begrenzt bleibt. Und zur optimalen Lastverteilung ist natürlich eine feinmaschige Überwachung vieler verschiedener Leitungen sinnvoll. Bei dem beschriebenen Projekt handelt es sich allerdings um ein Pilotprojejt, das erstmal klein anfängt.
Interessant fände ich die Antwort auf die Frage, ob sich mit einem solchen Sensornetzwerk stark vereiste Leitungen durch bewusste Überlastung "auftauen" liessen.
Gut gekühlt wären sie zunächst ja.