In Riedholz wird die Energiezukunft der Schweiz geprobt: In einem Quartier am Nordrand des Dorfes beteiligen sich 40 Liegenschaftsbesitzer während eineinhalb Jahren am Projekt SoloGrid. Dieses soll Auskunft darüber geben, wie sich der Energiefluss in einem Stromverteilnetz durch künstliche Intelligenz optimieren und steuern lässt.

Daraus erhoffen sich die Beteiligten Erkenntnisse, wie sich ein teurer Netzausbau minimieren lässt und die Stromkosten gesenkt werden können. Das Projekt SoloGrid der Firmen Adaptricity, AEK, Alpiq sowie Landis+Gyr wird vom Bundesamt für Energie als «Leuchtturmprojekt» gefördert sowie vom Kanton Solothurn finanziell unterstützt.

Schwankungen als Herausforderung

«Die Betreiber von Stromverteilnetzen stehen vor grossen Herausforderungen, denn mit der Förderung der neuen erneuerbaren Energien ist die Anzahl dezentraler Energieerzeugungsanlagen wie Photovoltaikanlagen stark gewachsen», halten die vier Firmen in einer Medienmitteilung fest.

Der Trend in Richtung erneuerbare Energien werde weitergehen und längerfristig vermehrt zu Schwankungen und unregelmässigen Belastungsspitzen im Stromnetz führen. Damit die Netzstabilität auch in Zukunft gewährleistet sei und kostspielige Netzausbauten minimiert werden könnten, setzen die vier Firmen im Pilotprojekt SoloGrid auf künstliche Intelligenz.

Die Technologie GridSense, entwickelt von Alpiq, wird in der Gemeinde Riedholz an rund 40 Einfamilienhäusern und Wohnungen in der Praxis eingesetzt. Der 18 Monate dauernde Test soll Auskunft darüber geben, «wie GridSense die grossen Stromverbraucher wie Wärmepumpen, Boiler, Hausbatterien und Ladestationen für Elektrofahrzeuge steuert und Messdaten von Photovoltaikanlagen für den optimalen Netzbetrieb einbezieht», heisst es dazu.

GridSense habe dafür zu sorgen, «dass das Stromnetz stets optimal ausgelastet ist», ebenso habe es auch den Eigenverbrauch der Kunden zu optimieren. Idealerweise werde der aus Photovoltaik erzeugte Strom entweder im eigenen Haus oder innerhalb des Quartiernetzes verbraucht.

Ein ideales Testgebiet

Im Pilotgebiet von Riedholz – Fluhstrasse, Haldenweg, Hofmattweg, Rainstrasse, Rötistrasse – seien die Rahmenbedingungen bezüglich technisch entsprechend ausgerüsteter Liegenschaften einerseits und anderseits energetisch «herkömmlich» versorgter Häuser ideal, sagt Susanne Ruefer. Gemäss der Mediensprecherin des Solothurner Energieversorgers AEK Energie AG liessen sich so die geplanten Netz-Simulationen erfolgreich vornehmen.

Die 40 beteiligten Liegenschaftsbesitzer hätten sich nach einer Informationsveranstaltung zur (Gratis-)Teilnahme am SoloGrid-Projekt gemeldet. Ruefer: «Derzeit werden in den Häusern und Wohnungen im Pilotgebiet die Steuergeräte bei den Stromzählern installiert.» Bereits im kommenden März werde der Start zur Simulation erfolgen und anschliessend würden Schritt für Schritt die geplanten Tests durchgeführt.

Diese sollen ein Jahr – bis April 2017 – dauern und im folgenden Juni soll schliesslich die Auswertung vorliegen. Die Erkenntnisse seien für die AEK wichtig, hält Rufer fest: «Wir erhoffen uns aus dem Projekt wichtige Erkenntnisse für den zukünftigen Netzbetrieb und die Netzplanung.»

«Leuchtturmprojekt» des Bundes

Die Technologie GridSense wurde von Alpiq zusammen mit der Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI) entwickelt. Die Technologie besteht im Kern aus mehreren Algorithmen. Diese messen permanent Parameter wie Netzbelastung, Stromverbrauch und Stromerzeugung, beziehen Wetterprognosen sowie Stromtarife ein und erlernen das Verhalten der Strombezüger mittels künstlicher Intelligenz.

Mit diesen Informationen optimiert GridSense den Einsatz von Stromverbrauchern und Stromerzeugern. Die Technologie bricht Belastungsspitzen im Stromnetz, gleicht die Lasten aus und stabilisiert das Verteilnetz. Das Bundesamt für Energie zeichnete die Technologie im Januar 2015 mit dem Energiepreis Watt d’Or aus und nahm das Projekt SoloGrid in das BFE-Leuchtturmprogramm auf.

Zum Einsatz kommt auch die Software DPG.sim. Sie wurde von Adaptricity entwickelt, einem Spin-off der ETH Zürich. Die Software simuliert die dezentrale Dynamik in einem Stromverteilnetz. Die Simulation ist nötig, weil es praktisch unmöglich ist, unterschiedlichste Netzsituationen in der Realität darzustellen. DPG.sim simuliert alle für die Analyse gewünschten Netzszenarien und ergänzt sie mit den Messungen im Pilotnetz Riedholz.

Landis+Gyr schliesslich stellt dem Projekt Erfahrungen aus diversen Smart Metering-Projekten zur Verfügung. Die in Riedholz verwendeten Zähler sind Messinstrumente für zahlreiche Parameter und geben unter anderem den Netzzustand als Basis für die Bereitstellung wichtiger Informationen für GridSense weiter.