Das Stromnetz denkt mit

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Algorithmen steuern, was zusammenpasst – nicht nur auf Datingportalen. Wissenschaftler in Bielefeld setzen diesen Ansatz ein, um Strom aus erneuerbaren Energiequellen und Kunden, die diesen Strom benötigen, zusammenzubringen. Dafür entwickeln sie ein Stromnetz, das künstliche Intelligenz (KI) nutzt.

Sonnenenergie kalkulierbar machen

In dem Projekt „KI-Grid – Entwicklung und Validierung eines KI-basierten Systems zur autarken Steuerung von intelligenten zellulären Netzen“ (Grid steht für Netz, Anm. der Redaktion) von Fachhochschule und Universität Bielefeld geht es darum, ein Grundproblem alternativer Stromerzeugung zu kompensieren: Alternative Energien sind unberechenbar und nicht immer dann verfügbar, wenn die Menschen sie als Energiequelle für ihren Strombedarf benötigt. Kohle- oder Gaskraftwerke können ihre Produktion anpassen, also je nach Bedarf mehr oder weniger produzieren. Mit erneuerbaren Energien geht das nicht, so dass es zu Engpässen oder einem Überangebot in den Stromnetzen kommen kann. 

Wie sich die Stromversorgung durch die Digitalisierung und die Energiewende verändert, erklärt das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik:

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Wäscht bei Kaiserwetter

Das intelligente Stromnetz aus Bielefeld soll dieses Problem lösen. Das KI-System schätzt den Strombedarf von Verbrauchern und bringt ihn in Einklang damit, wie Sonnen- oder Windenergie in absehbarer Zeit zur Verfügung stehen. So könnten Waschmaschinen erst dann in den Waschmodus starten, wenn die Sonne am Höchsten steht und die Solaranlagen viel Sonnenergie liefern.

Intelligente Ladesäule

Ein anderes Szenario: Ein Elektroauto, dessen Besitzer es erst morgens wieder für den Weg zur Arbeit braucht, wird über Nacht langsam an einer intelligenten Ladesäule aufgeladen. An dieser Ladesäule arbeiten die Bielefelder ebenfalls. Die Idee dahinter: Überlastungen des Stromnetzes vermeiden. Wenn nach Feierabend viele E-Autos gleichzeitig im normalen Lademodus aufgeladen werden, könnte es nämlich dazu kommen.

Datenschutz und Stromgewohnheiten

In dem Projekt geht es auch um Datenschutz. Stromverbrauch erzählt viel über Gewohnheiten und Tagesroutinen von Menschen: wann sie zuhause sind, waschen, ihr E-Auto laden. Verbrauchen die Geräte eine längere Zeit keinen Strom, lässt sich daraus schließen: Sie sind vielleicht in Urlaub. Damit diese sensiblen Daten nicht in falsche Hände geraten und sicher verarbeitet werden, setzen die Forscherinnen und Forscher zum Beispiel auf eine verschlüsselte Datenübertragung und dezentrale Datenverarbeitung.

Das Projekt startete im Januar 2020 und hat eine Laufzeit von drei Jahren.

(Text: Kirsten Wohlfahrt)

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