Unter GRID 2.0 (dt.: Stromnetz 2.0) verstehen wir eine neue Form der Energieerzeugung und Distribution, welches das aktuelle System ablösen soll.
Dabei setzen wir vor allem auf durch künstliche Intelligenz unterstützte Systeme, welche langfristig drohende Blackouts vorbeugen sollen und es vernetzten Kleinstrukturen ermöglicht, autark Strom zu erzeugen und zu verbrauchen. Vor allem jedoch ermöglicht die KI eine wesentliche Steigerung die Energieeffizienz, bezieht netzdienliche Speichernutzungen ein und leistet dadurch den vielleicht wesentlichsten Beitrag zu einer 100%igen, ganzjährigen Ökostrom-Versorgung.
Im Allgemeinen sollen die Elektrofahrzeuge auf Österreichs Straßen das Stromnetz unterstützen, indem sie einerseits als Abnehmer in Zeiten der Überspannung und Überproduktion dienen, andererseits als Stromlieferer bei Spannungsabfall und Engpässen zur Verfügung stehen können. Elektrofahrzeuge dienen in diesem Scenario als virtuelles Speicherkraftwerk der Zukunft.
Diese Technologie kann folgendermaßen eingesetzt werden:
Der Energieverbrauch in einem herkömmlichen Haushalt ist über den Tag hinweg nicht einheitlich, sondern unterliegt Schwankungen. Während in der Nacht also meistens weniger Strom verbraucht wird, ist der Verbrauch beispielsweise zwischen 7 und 14 Uhr oder den Abendstunden sehr hoch.
Ein Elektroauto kann nun beispielsweise, wenn es gerade nicht als Fortbewegungsmittel benötigt wird, den Haushalt während der Zeit, in der viel Strom benötigt wird, mit Strom aus dem Fahrzeugakku speisen, was das umliegende Stromnetz schont und somit von einem ökologischen und ökonomischen Standpunkt viel vorteilhafter ist.
In der Nacht, wenn das Stromnetz Überschüsse verzeichnet, kann das Fahrzeug schließlich wieder aufgeladen werden.
Das GRID 2.0 kann aus vielen Bausteinen komplex zusammengesetzt werden. Besonders interessant sind dabei, wie bereits oben erwähnt, Elektroautos aber vor allem auch Photovoltaikanlagen, welche auf den Hausdächern der Haushalte und Industrien installiert werden. Durch intelligente Systeme können eigens erzeugte Stromüberschüsse für einen späteren Zeitpunkt gespeichert werden oder anderorts abgegeben werden.
Um all dies zu ermöglichen, muss eine Künstliche Intelligenz entwickelt werden, welche dazu in der Lage ist, die neu geschaffenen Schnittstellen zu verknüpfen und neu definierte Standards der Leistungs- und Abrechnungsfunktionen zu verwalten.
Dafür wird eine umfassende Datenerhebung und Datenanalyse benötigt, um die effektivste Nutzung des Stromes mit den kürzesten Wegen und der geringsten Netzbelastung zu gewährleisten.
Das GRID 2.0 verfolgt sowohl sicherheitstechnische, ökologische als auch ökonomische Ziele, welche im Folgenden kurz erläutert werden sollen.
Wie erwähnt ist eines der wichtigsten Ziele des GRID 2.0 das Netz zu stabilisieren und die Wahrscheinlichkeit eines Blackouts zu senken. Dadurch, dass das Stromnetz in kleinere, in sich funktionierende Einheiten unterteilt wird, kann eine autarke Stromproduktion erreicht werden. Somit käme es bei Ausfällen oder anderen Problemen, wenn überhaupt dann nur zu lokalen Blackouts, in welchem Fall die betroffenen Regionen von den umliegenden Energiegemeinschaften mitversorgt werden könnten. Die Möglichkeit darüber hinaus, Netzstrukturen durch kurzzeitige Energieentnahme aus Elektrofahrzeugen zu stabilisieren, erhöht die Ausfallsicherheit.
Zudem verfolgt das GRID 2.0 ökologische Ziele, da der Ökostromanteil und die Energieeffizienz maßgeblich erhöht werden können.
Zur angestrebten schrittweisen Annäherung an 100% Ökostromnutzung, selbst im Winter, bei geringerer Energiegewinnung aus Wasser-, Wind- und Sonnenkraft über mehrere Wochen hinweg, fehlt aktuell ein wesentlicher Baustein: Die Notwendigkeit hunderttausender, dezentral verbreiteten und intelligent gesteuerten Energiespeicher.
Elektrofahrzeuge und der aktuelle E-Mobilitäts-Boom könnten im GRID 2.0 dies Lücke füllen. Die KI und neu geschaffene Schnittstellen und Entwicklungen ermöglichen die einzigartige Chance auf Millionen von Fahrzeugen und deren Akkus zuzugreifen. Da PKWs durchschnittlich zu über 95% parken, die Akkus in der Zeit größtenteils ungenutzt bleiben und die stetig wachsende Akkukapazitäten bereits für durchschnittlich fast überdimensionierte 1,5 Wochen PKW-Nutzung ausgelegt sind, kann intelligente Software auf dieses Potenzial zugreifen, ohne die PKW-Nutzung einzuschränken.
Zudem verfolgt das GRID 2.0 ökologische Ziele, da der Ökostromanteil und die Energieeffizienz maßgeblich erhöht werden können.
Zur angestrebten schrittweisen Annäherung an 100% Ökostromnutzung, selbst im Winter, bei geringerer Energiegewinnung aus Wasser-, Wind- und Sonnenkraft über mehrere Wochen hinweg, fehlt aktuell ein wesentlicher Baustein: Die Notwendigkeit hunderttausender, dezentral verbreiteten und intelligent gesteuerten Energiespeicher.
Elektrofahrzeuge und der aktuelle E-Mobilitäts-Boom könnten im GRID 2.0 dies Lücke füllen. Die KI und neu geschaffene Schnittstellen und Entwicklungen ermöglichen die einzigartige Chance auf Millionen von Fahrzeugen und deren Akkus zuzugreifen. Da PKWs durchschnittlich zu über 95% parken, die Akkus in der Zeit größtenteils ungenutzt bleiben und die stetig wachsende Akkukapazitäten bereits für durchschnittlich fast überdimensionierte 1,5 Wochen PKW-Nutzung ausgelegt sind, kann intelligente Software auf dieses Potenzial zugreifen, ohne die PKW-Nutzung einzuschränken.
Das FZN plant langfristig einen Beitrag zur Energiewende beizutragen, indem innovative Technologien entwickelt werden sollen. Durch den Zusammenschluss verschiedenster Kooperationspartner soll so ein Vorzeigemodell geschaffen werden, wo durch Publikationen mit Erkenntnissen auf dem neuesten Stand der Technik, Verbesserungsvorschläge für unsere Zukunft definiert werden sollen.
Die Erkenntnisse aus den oben angeführten Bereichen sind unseres Erachtens auf viele Anwendungsgebiete übertragbar, u.a. in Tourismusregionen zur Effizienz bei Seilbahnen und Beförderungsmöglichkeiten oder in der Sicherung bei systemrelevanten Einrichtungen wie Krankenhäusern, Wasserversorgung, Noteinrichtungen u.Ä.