Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien und der zunehmenden Dezentralisierung steigt der Digitalisierungsbedarf in den Verteilnetzen. Stark dezentralisierte Energiesysteme werden in Zukunft nicht mehr ohne Automatisierung zu managen sein, denn sie müssen auf die volatile Erzeugung von Strom aus Sonne und Wind flexibel und schnell reagieren können. Immer mehr Netzbetreiber setzen darum auf digitale Zwillinge, um die Auswirkungen dieser Einspeisung besser zu verstehen und zu handhaben.
Der aktuelle Stand von Produkten, Anwendungen und Lösungen sowie neue Ideen und Ansätze für die smarte Digitalisierung von Stromnetzen werden präsentiert und diskutiert, wenn die Macher, Denker und Entscheider der Branche vom 7. bis zum 9. Mai 2025 bei der EM-Power Europe, der internationalen Fachmesse für Energiemanagement und vernetzte Energielösungen, in München zusammenkommen. Die Fachmesse findet im Rahmen von The smarter E Europe, Europas größter Messeallianz für die Energiewirtschaft, statt. Insgesamt werden mehr als 3.000 Aussteller und über 110.000 Besucher aus der ganzen Welt erwartet.
Digitale Zwillinge verändern die Art und Weise, wie Verteilnetzbetreiber ihre Netze planen, betreiben und überwachen. Die Technologie kann die Effizienz steigern, Kosten senken und die Netzstabilität verbessern. Bei einem zunehmenden Anteil erneuerbarer Energien im Strommix ist das unverzichtbar.
Wichtig zu wissen dabei ist, dass für einen funktions- und leistungsfähigen digitalen Zwilling nicht an jedem Punkt, sondern nur an wenigen strategisch wichtigen Punkten in den abzubildenden Netzen Daten ermittelt und gemessen werden müssen. Zudem muss nicht im Sekundentakt gemessen werden. Eine Datenermittlung auf Minutenbasis, wie sie beispielsweise in Deutschland in §14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) gefordert ist, reicht aus.
Durch die Analyse von historischen und Echtzeitdaten können zukünftige Lasten simuliert und das Netz gezielt optimiert werden. So kann der digitale Zwilling im Rahmen von Szenarienanalysen aufzeigen, wie sich verschiedene Einspeise- und Verbrauchsszenarien auf die Netzstabilität auswirken. Durch präzise Überwachung und Steuerung könnten ungenutzte Kapazitäten aktiviert werden, anstatt mit konservativen Planungsansätzen zu arbeiten. Entscheidend ist auf allen Netzebenen, insbesondere den unteren, mehr Intelligenz und Transparenz zu schaffen, um die Infrastruktur optimal zu nutzen.
Ein weiterer Vorteil solcher Analysen ist es, dass Standardabläufe wie etwa die Prüfung von Anschlussanfragen für PV-Anlagen oder Wärmepumpen, die im Zuge der Energiewende immer zahlreicher werden, voll automatisiert werden können. Das spart Zeit sowie Arbeitsaufwände und entlastet die Netzbetreiber wirkungsvoll.
Alliander, eines der größten Netzunternehmen in den Niederlanden, und Siemens haben im Herbst 2024 eine Technologiepartnerschaft geschlossen. Ziel ist, die Flexibilität und Effizienz des niederländischen Stromnetzes maßgeblich zu steigern. Im Zentrum dieser Initiative steht die Gridscale-X-Softwareplattform von Siemens, die eine Erweiterung der Netznutzung um bis zu 30 Prozent ermöglichen soll. Der Hintergrund: Alliander versorgt rund 3,5 Millionen Kunden mit Strom und Gas. Auch in den Niederlanden stammt mehr als die Hälfte des genutzten Stroms aus erneuerbaren Quellen.
Dies erhöht die Anforderungen an das Verteilnetz deutlich. Hinzu kommen erhebliche Engpässe: Manche Kunden warten bis zu zehn Jahre auf einen Netzanschluss. In dieser Situation wird ein effizientes Flexibilitätsmanagement zur Schlüsselfrage, um Netzkapazitäten optimal zu nutzen, Investitionen gezielt zu lenken und Kosten zu senken. „Flexibilitätsmanagement ist essenziell für ein nachhaltiges und widerstandsfähiges Netz“, sagt Sabine Erlinghagen, CEO von Siemens Grid Software.
Das Projekt TwinEU ist eine Initiative der Europäischen Union. Diese zielt darauf ab, digitale Zwillinge für verschiedene Umgebungen zu entwickeln und so die digitale Transformation in Europa voranzutreiben und Städte sowie Regionen smarter und nachhaltiger zu gestalten. Dazu erklärt Veronica Cardoni vom europäischen Verteilnetzbetreiberverband E.DSO: “Die Digitalisierung verändert den europäischen Energiesektor und eröffnet bahnbrechende Möglichkeiten, um die Herausforderungen zu bewältigen, die die Elektrifizierung und die zunehmende Integration dezentraler Energiequellen mit sich bringen.
Der Einsatz integrierter digitaler Zwillinge wird durch die verbesserte Erfassung, Nutzung und den Austausch von Netzinfrastruktur- und Anlagendaten eine entscheidende Rolle bei der Optimierung des gesamten Energiesystems spielen. Wie das TwinEU-Projekt zeigt, führen die Verteilnetzbetreiber diese digitale Transformation an und richten sich nach den Anforderungen der Branche, um den Netzbetrieb zu verbessern, kosteneffiziente Netzinvestitionen zu beschleunigen und die Kundeninteraktion zu verbessern.“
In modernen, dynamischen Stromnetzen wird KI zunehmend zur Standardkomponente für digitale Zwillinge, denn sie macht die Systeme leistungsfähiger. Lernende Software macht es den Betreibern der Netze – insbesondere der Mittel- und Niederspannungsnetze – möglich, Daten zu analysieren, vorausschauend zu handeln und Entscheidungsprozesse zu automatisieren.
Nach Schätzungen der Europäischen Kommission müssen Netzbetreiber bis 2030 mindestens 170 Milliarden Euro in die Digitalisierung und Intelligenz der Netze investieren. Welche Technologien dafür heute schon zur Verfügung stehen und welche Anwendungsfälle es für digitale Zwillinge gibt, erfahren die Fachbesucher bei der EM-Power Europe vom 7.–9. Mai 2025 in München. Wie digitale Lösungen für eine effiziente Planung und Erweiterung des Netzes eingesetzt werden, hören sie bei den Vorträgen des The smarter E Forums in der Halle B5 der EM-Power Europe. Einen Fokus auf digitale Lösungen legt auch die EM-Power Europe Conference am 6. und 7. Mai 2025 im ICM (International Congress Center Messe München).
Die Session „Innovation und Digitalisierung“ widmet sich dabei ganz konkret der Umsetzung neuer Technologien, wie disruptive KI und GenAI, digitale Zwillinge und 5G. Darüber hinaus wird passend dazu das Side-Event „Unlocking the Potential of AI and Generative AI in Smart Grids: A Guide for Action“ am 7. Mai – ebenfalls im ICM - stattfinden. Hier werden EU-Projekte im Bereich KI und GenAI für intelligente Stromnetze vorgestellt, offene Forschungsthemen identifiziert und der Wissensaustausch zwischen Stakeholdern und Mitgliedstaaten gefördert. Veranstaltet wird das Event vom ETIP SNET, der Plattform der Europäischen Kommission, die die Forschung und Innovation zur Unterstützung der Energiewende vorantreibt.
Die EM-Power Europe sowie die Parallelveranstaltungen Intersolar Europe, ees Europe und Power2Drive Europe finden vom 7. bis 9. Mai 2025 im Rahmen von The smarter E Europe, Europas größter Messeallianz für die Energiewirtschaft, auf der Messe München statt.
