veröffentlicht am: 12.09.2024
Das Wichtigste in 30 Sekunden
Künstliche Intelligenzen finden auch ihren Weg in das Stromnetz – nicht nur in Deutschland, sondern auf der ganzen Welt. Studien zeigen, dass sie in der Lage sind, das Stromnetz zu verwalten und zu stabilisieren. So helfen sie dabei, Stromausfälle zu vermeiden.
Wofür gibt es inzwischen eigentlich noch keine KI? Vielerorts versprechen Künstliche Intelligenzen, Arbeitsabläufe zu vereinfachen und zu beschleunigen, da ist es doch mit Sicherheit auch möglich, eine KI im Stromnetz einzusetzen. Besonders mit den neuen Belastungen und Herausforderungen, die durch die Integration von erneuerbaren Energien in das Stromnetz auftreten. Welche Anwendungsfelder für KI ergeben sich also im deutschen Stromnetz und der deutschen Stromversorgung?
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Künstliche Intelligenz im Netzbetrieb
Im Forschungsprojekt AI4Grids wurde untersucht, wie KI-basierte Algorithmen die Integration neuer Stromerzeuger und Verbraucher in das Stromnetz unterstützen können, um die Stabilität des Netzes zu gewährleisten und Engpässe zu vermeiden. Die KI soll dabei helfen, Erzeugung und Verbrauch in Echtzeit zu steuern und das Netz effizient zu stabilisieren.

Weitere Studien zu Künstlichen Intelligenzen in Stromnetzen
Das Forschungsprojekt AI4Grids ist nicht die einzige Studie, die die Aufrechterhaltung des Stromnetzes und den Netzbetrieb mit Künstlicher Intelligenz verbindet und wird auch nicht die letzte sein. Weltweit widmen sich Forschungsgruppen der Frage, welche Rolle Künstliche Intelligenz einnehmen kann, um die Stromnetze auf die Herausforderungen der Zukunft vorzubereiten. Dabei stehen verschiedene Aspekte des Netzbetriebs im Fokus – sowohl die Reaktion auf Überlastungen und Stromausfälle als auch der reguläre Netzbetrieb und die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch.
Selbstheilendes Smart Grid
In einer Studie der University of Texas at Dallas wurde untersucht, wie intelligente Kontrollsysteme mit Reinforcement Learning die Widerstandsfähigkeit von Smart Grids erhöhen können, um schnell auf drohende Stromausfälle oder Leitungsdefekte zu reagieren. Obwohl die KI noch nicht vollständig autonom arbeitet und weitere Forschung benötigt, soll sie zukünftig auch für die Reparatur und Wiederherstellung des Netzes nach Ausfällen eingesetzt werden.
Forschungsprojekte KI Grid und Power2Load
Das Projekt KI Grid der Universität und Fachhochschule Bielefeld entwickelt eine KI, die das Stromnetz anpasst, um Stromverbrauch und -erzeugung, insbesondere durch Elektromobilität, auszugleichen und Überlastungen zu verhindern. Die KI soll den Netzzustand auf Niederspannungsebene überwachen und Veränderungen vorhersagen, während sie sensible Personendaten schützt.
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Power2Load in Bielefeld
Die Forschungsgruppe entwickelte eine intelligente Ladesäule, die Elektrofahrzeuge über Nacht mit verteiltem Strom lädt, um Verbrauchsspitzen zu vermeiden. Gleichzeitig arbeiteten sie an Power2Load, einem System zur Maximierung der Nutzung erneuerbaren Stroms beim Laden von Fahrzeugen, um Ladespitzen zu verhindern und das lokale Stromnetz zu stabilisieren.
GridAnalysis an der HTW Saarland
Das Forschungsprojekt „GridAnalysis – KI-basierte Netzsimulation“ unter der Führung der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes begann 2020 ein vergleichbares Forschungsprojekt, dessen Ergebnisse im Februar 2022 auf einem Symposium in Graz vorgestellt wurden. Die Forschung beschäftigte sich vor allem mit dem Monitoring der Lastflussberechnung und der Netzzustandsschätzung in Niederspannungsnetzen. Die Ergebnisse zeigen, dass die KI-basierte Netzzustandsschätzung und Lastflussberechnung eine sehr hohe Genauigkeit aufweist und darüber hinaus auch nur einen Bruchteil der Rechenzeit des anwenderorientierten Netzberechnungsprogramms ATPDesigner benötigt.

Die Zukunft von Künstlichen Intelligenzen in der Stromversorgung
Die Forschung zu Künstlichen Intelligenzen im Stromnetzbetrieb zeigt, dass KI in Zukunft eine wichtige Rolle spielen könnte, insbesondere durch schnellere Reaktionszeiten und verbesserte Vorhersagen der erneuerbaren Energieeinspeisung. Doch der flächendeckende Einsatz wird noch etwas Zeit in Anspruch nehmen, wobei das Smart Meter Rollout ab 2025 ein wichtiger erster Schritt ist.