Unser Strom wird immer grüner – und seine Erzeugung immer dezentraler und volatiler. Zudem steigt der Strombedarf in den nächsten Jahren und Jahrzehnten schnell und stark an: Die Bundesregierung hat für das Jahr 2045 einen Ausbaustand von 400 Gigawatt (GW) Erzeugungskapazität durch Photovoltaik und 230 GW durch Windkraft als Zielmarke gesetzt. Bis dahin wird sich der Strombedarf voraussichtlich mindestens verdoppeln, nicht zuletzt durch die dann rund 40 Millionen E-Fahrzeuge auf Deutschlands Straßen, die der Bundesverband Erneuerbare Energien prognostiziert. Infolge der Klimaziele der EU sind auch in den anderen Mitgliedsstaaten große Zuwächse sowohl in der Erzeugung als auch bei den Bedarfen zu erwarten. Das bringt für die Betreiber von Verteilnetzen große Herausforderungen mit sich. Künstliche Intelligenz (KI) wird eine wichtige Technologie sein, um die immer komplexer werdenden Lastflüsse in den Netzen zu managen und diese optimal zu führen. Deshalb diskutieren die führenden Köpfe der Branche die Rolle von selbstlernenden Algorithmen in der Steuerung von Verteilnetzen, wenn sie vom 7. bis zum 9. Mai 2025 bei der EM-Power Europe, der internationalen Fachmesse für Energiemanagement und vernetzte Energielösungen, in München zusammenkommen. Bereits im Vorfeld, bei der EM-Power Europe Conference am 6. und 7. Mai 2025, steht die Session „Innovation und Digitalisierung“ im Zeichen neuer Technologien wie disruptiver KI und GenAI, digitaler Zwillinge und 5G – und beleuchtet deren konkrete Umsetzung in der Praxis.
Schon heute sind die Lastflüsse in den Verteilnetzen komplex und multidimensional. Hier kommt als Gamechanger die KI ins Spiel. Sie kann im Verteilnetz von morgen mehrere Aufgaben übernehmen. Zentral ist dabei die Berechnung von Lastflüssen in den Netzen und deren Teilbereichen. Diese ergeben sich aus aktuellen Messwerten von Trafostationen, Verbrauchern und Erzeugern und externen Daten wie auf den Wetterprognosen beruhenden Vorhersagen über die Erzeugungsleistungen von PV- und Windkraftwerken. Dadurch kann die KI der Netzstabilitätsplanung wie auch der Fehlererkennung dienen. Zudem ermöglicht sie eine zeitreihen-gestützte Netzplanung – sie kann also aufzeigen, wo Netzausbauten nötig werden. Bei entsprechenden Eingriffsmöglichkeiten können die intelligenten Systeme darüber hinaus über automatisierte Prozesse Erzeugung und Verbrauch steuern und so Lastspitzen abdämpfen oder durch Schaltvorgänge in Ortsnetztrafos eine eventuell vorhandene Überspannung in einem Netzstrang nicht auf die nächste Spannungsebene durchschlagen lassen. Und da KI-basierte Software selbstständig aus vergangenen Ereignissen und Fehlern lernt, wird sie auf Basis von immer ausgefeilteren Prognosen immer besser einschreiten können, bevor Netzengpässe auftreten.
Doch bevor Daten analysiert und verarbeitet werden können, müssen sie erst einmal erhoben werden. Die Voraussetzung für den Einsatz von KI-gestützten Systemen ist daher eine leistungsfähige und umfassende Mess- und Regelinfrastruktur. Diese liegt in den meisten Verteilnetzen noch nicht ausreichend vor: Die Europäische Kommission schätzt, dass die Netzbetreiber in der EU bis 2030 mindestens 170 Milliarden Euro in die Digitalisierung und Intelligenz der Netze investieren müssen.
Parallel müssen die Netzbetreiber gemeinsam mit der Wissenschaft smarte Anwendungen und Lösungen entwickeln. Daran wird landauf, landab gearbeitet. So hat beispielsweise das Überlinger Stadtwerk am See mit der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Gestaltung (HTWG) in Konstanz, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und dem International Solar Energy Research Center Konstanz erste Prototypen von Niederspannungsreglern auf der Basis von KI entwickelt und getestet. Und weil im Zeitalter des Prosumers die Standardlastprofile, mit denen die Stromwirtschaft im Privatkundengeschäft nach wie vor arbeitet, zunehmend weniger taugen, widmet das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) diesem Themenkomplex ein Forschungsprojekt. Das Ziel: Mit KI-gestützten Verfahren die nötige Datenbasis für zahlreiche Optimierungs- und Prognoseaufgaben zu generieren.
Darüber hinaus haben sieben deutsche Verteilnetzbetreiber – SWKiel Netz GmbH, RheinEnergie AG, Stadtwerke Bielefeld GmbH, Enercity Netz GmbH, Energieversorgung Halle Netz GmbH, Stadtnetze Münster GmbH und Netze Duisburg GmbH – eine Brancheninitiative ins Leben gerufen, um die ersten Schritte hin zu einer KI-getriebenen Organisation zu gehen. Innerhalb der nächsten sechs Monate planen sie die Entwicklung einer generativen KI sowie einer spezialisierten KI-Plattform für Netzbetreiber und die Implementierung funktionierender Prototypen für vier verschiedene Use Cases.
Bereits im praktischen Einsatz ist Künstliche Intelligenz beim Verteilnetzbetreiber Kärnten Netz GmbH (KNG) in Österreich. Anschlussanträge für Pholtovoltaikanlagen werden hier in einem selbst entwickelten vollständig digitalen und automatischen Prozess bearbeitet. Zur Analyse eines Antrags werden die Lastflüsse für alle 160.000 Anschlussobjekte im Netzgebiet der KNG berechnet. Das Programm basiert auf dem Softwaretool MATLAB und nutzt elektrische und standortspezifische Daten aus dem Geoinformationssystem sowie Kundenstammdaten aus SAP. Durch den Prozess ist es gelungen, die Zeit vom Beginn der Plausibilitätsprüfung des Antrages bis zum Angebotsversand von zwei bis drei Tagen auf 30 Minuten zu reduzieren. Die KNG berichtet, dass bislang schon mehr als 10.000 automatisierte Angebote für Photovoltaikanlagen für die Netzkunden der KNG erstellt worden seien.
Einen umfassenden Überblick über die aktuell verfügbaren Anwendungen und Lösungen für das Energie- und Netzmanagement, darunter auch volldigitale und KI-gestützte Prozesse, bietet die EM-Power Europe vom 7. bis zum 9. Mai 2025 in München ihren Fachbesuchern. Bei der internationalen Leitmesse, in der EM-Power Europe Conference, im The smarter E Forum sowie in der Start-up Area von Newcomern treffen sich führende Innovatoren, Entscheider und Praktiker, um Produkte, Dienstleistungen, Geschäftsmodelle für integrierte Energielösungen und stabile Strometze vorzustellen und gemeinsam künftige Trends und Dynamiken zu diskutieren. Die EM-Power Europe ist Teil von The smarter E Europe, Europas größter Messeallianz für die Energiewirtschaft, und findet parallel zu den drei Fachmessen Intersolar Europe, ees Europe und Power2Drive Europe statt.
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.
