Petr Korba, Ihre Forschungsgruppe Elektrische Energiesysteme und Smart Grids beschäftigt sich mit der Stabilität künftiger Stromnetze. Wo liegen die Herausforderungen?

Es werden immer mehr erneuerbare Energiequellen ins bestehende Energiesystem integriert. Diese Quellen werden über schnelle Leistungselektronik ans System angeschlossen. Zudem fehlt ihnen die Trägheit, die konventionelle Energiequellen mit sich bringen. Das gefährdet die Netzstabilität. Für die Praxis bedeutet das, dass es häufiger zu Netzpendelungen kommt. Diese Netzpendelungen werden schlechter gedämpft.

In Ihrer Forschung setzen Sie unter anderem das Smart-Grid-System von Lucas-Nülle ein. Weshalb?

Als ich vor acht Jahren meine Stelle am ZHAW-Institut für Energiesysteme und Fluid-Engineering angetreten habe, musste ich meinen Unterricht und das Labor aufbauen. Über die Firma Technolab bin ich auf Lucas-Nülle gestossen. Mit meinen Mitarbeitern habe ich das System von Lucas-Nülle weiter ausgebaut und mit neuen Komponenten erweitert. Heute wird es sowohl in unseren Forschungsprojekten als auch im Unterricht intensiv genutzt.

Wie wird das System konkret eingebunden?

Mithilfe von Lucas-Nülle- und ABB-Komponenten haben wir das sogenannte «Kundur’s System» aufgebaut. Das System ermöglicht es uns, im Labor Netzpendelungen nachzubilden, die so auch im europäischen Stromsystem vorkommen. Diese Netzpendelungen können wir in Echtzeit überwachen, analysieren und grafisch darstellen. Wir wollen unsere Hardware bald mit einem «digitalen Zwilling» ergänzen, auf dem das dynamische Modell des gesamten europäischen Stromsystems läuft. Das soll die Nachbildungen des Energiesystems weiter anreichern und realistischer abbilden.

Welche Resultate haben sich aus Forschungsprojekten mit Lucas-Nülle-Systemen ergeben?

Wir können reale Hardware und existierende Produkte im Labor integrieren, neue Algorithmen und Funktionalitäten entwickeln und diese evaluieren. Unter anderem haben wir Systeme von ABB und National Instruments angeschlossen und dann das Gesamtsystem zum Schwingen gebracht. Diese Schwingung entsprach einer typischen europäischen Netzpendelung, die wir mit einer von uns entwickelten Lösung wieder stabilisieren konnten. Zusammengefasst hat unsere Arbeit zu einer noch nicht auf dem Markt existierenden Lösung geführt, die von uns entwickelt und implementiert wurde.

Wie kommen Studierende und Wissenschaftler mit den Lucas-Nülle-Systemen zurecht?

Sowohl Studenten als auch Forschende nutzen die Systeme eifrig. Das eben erwähnte Setup ist vermutlich das einzige seiner Art. Es gibt wohl keine andere Hardware-Nachbildung eines elektrischen Energiesystems, mit der elektromechanische Netzpendelungen im Labor demonstriert werden können. Die Studierenden schätzen diese praktische Anwendung der gelernten Theorie sehr.