Wie KI dabei hilft, die Kosten von Niederösterreichs Stromnetz zu senken

Die Energiewende hat die Aufgaben für heimische Netzbetreiber um einiges komplexer gemacht. Durch den Ausbau erneuerbarer Energien muss die Infrastruktur vergrößert werden. Das Management des Stromnetzes ist durch eine Vielzahl neuer Erzeuger und stärkere Erzeugungsschwankungen komplexer denn je. Künstliche Intelligenz bietet allerdings die Chance, in dieser Komplexität Muster zu finden, Entscheidungen zu erleichtern und Kosten zu sparen.

Besonders hohe Dichte an PV- und Windkraftanlagen

Die EVN-Tochter Netz Niederösterreich verwendet eine KI-gestützte Datenplattform, um den Betrieb von 56.400 Kilometer Stromleitungen und 13.800 Kilometer Gasleitungen zu optimieren. Entwickelt wurde die Plattform von Zühlke Austria, der heimischen Niederlassung eines Schweizer Innovationsdienstleisters. Die Plattform dient als Grundlage dafür, um Verbesserungspotenziale und Engpässe zu erkennen.

"Wir sind einer der am meisten geforderten Netzbetreiber", sagt Netz Niederösterreich Geschäftsführer Werner Hengst. "Wir haben die meisten angeschlossenen Photovoltaik-Anlagen, die meisten Windkraftwerke und die meisten Teilnehmer an Energiegemeinschaften." Digitale Innovationen seien der einzige Weg, um das Zusammenspiel von Netzbetreiber, Kunden und anderen Marktteilnehmern zu administrieren und kostengünstig umzusetzen.

Milliarden Datensätze über Nacht analysieren

Die Grundlage seien Daten, die durch digitale Stromzähler (Smart Meter) und Sensoren in großer Menge vorhanden seien. "Früher haben wir 2 Millionen Datensätze von Kunden gehabt. Jetzt sind es 10 Milliarden.", sagt Hengst.

Mit KI können Netzdaten, die tagsüber gesammelt wurden, über Nacht ausgewertet werden, um Unregelmäßigkeiten festzustellen und am nächsten Morgen automatisch Aufträge an Wartungs-Teams zu schicken. Sie können vor Ort überprüfen, was die Ursache dafür ist und dabei etwa Verschleißerscheinungen frühzeitig zu erkennen. "Bis jetzt gab es schon einige Tausend Fälle, wo wir Fehler gefunden haben, noch bevor es zu Störungen gekommen ist."

Starker Wind bringt doppelten Nutzen

Auch im laufenden Betrieb kann durch KI-Einsatz höhere Effizienz erreicht werden. Ein Beispiel ist das so genannte "Thermal Rating". Bisher wurden Hochspannungsleitungen unter Berücksichtigung von Temperatur-Normwerten betrieben. Bläst jedoch der Wind in einer bestimmten Region kräftig und es wird viel Windenergie erzeugt, kann man die Leitungskapazität über die Normvorgaben erhöhen - denn der Wind kühlt die Leitungen auch stärker als sonst.

Um diesen Umstand zu nutzen, hat Netz Niederösterreich Temperatursensoren auf Leiterseilen installiert. Die dadurch erhobenen Daten werden mittels KI analysiert. "Das sind Synergien, die wir heben. Damit ersparen wir uns Netzausbau", sagt Hengst.

Wetterprognosen für kleinste Kraftwerksstandorte

In Zukunft wird KI außerdem einen wichtigen Beitrag für die Nutzung von Flexibilitäten im Netz leisten - etwa wenn es darum geht, Schwankungen im Netz durch Batteriespeicher auszugleichen. Man braucht Prognoserechnungen, um bestimmte Umstände abzuklären, erklärt Hengst: "Wie schaut die Wettersituation aus? Wo wird es sonnig sein, wo wird viel PV-Einspeiseleistung vorhanden sein, wo kann ich Flexibilitäten abrufen?"

Wetterdaten nutzt der Netzbetreiber seit Langem, vor allem im Hochspannungsbereich. Sie auf eine wachsende Zahl von Erzeugungsanlagen im Niederspannungsnetz anzuwenden, ist aber eine Aufgabe, bei der man nun KI einsetzt. "Die Verteilung von PV-Anlagen in Niederösterreich ist sehr kleingliedrig. Eine Anlage hat im Durchschnitt eine Spitzenleistung von 13 Kilowattstunden. Das heißt, wir haben sehr viele kleine Anlagen. Das braucht entsprechende Überwachung."

Mehr Transparenz würde das Lernen erleichtern

"Das Erlernen von Vorgängen im Netz ist das zentrale Thema bei KI", sagt Sebastian Dvorak-Novak, Leiter des KI-Projekts bei Zühlke. "Durch die veränderte, kleinteiligere Struktur von Stromnetzen und die steigende Zahl von 'Prosumern' braucht es ganz andere Modelle als bisher." Bei der Verfügbarkeit von Daten von dieser Vielzahl an stromerzeugenden Kunden sei Transparenz besonders wichtig, sagt Daniel Clauss, Head of Energy bei Zühlke: "Hier ist noch Arbeit zu leisten."

Auf Kundenseite seien Smart-Meter-Daten maßgeblich, hier sei man in Österreich sehr weit. In Zukunft müssen laut Clauss aber auch Netzbetreiber mehr Daten öffentlich zugänglich machen - und zwar in ganz Europa. "Das Thema ist kontinental zu sehen. Die Energiewende ist etwas, was gesamteuropäisch geschieht." Nur mit Datenaustausch könne man sicherstellen, dass Flexibilitätsmärkte optimal funktionieren.