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Digitaler Zwilling des Stromnetzes (gestuft aufbauen, eng mit Betrieb verknüpfen)
Adressierte Fähigkeiten
  • Stromnetz-Monitoring
  • Aktiver Netzbetrieb
Voraussetzungen

Zielbild; Datenstandards; erste Mess-/Steuerungs- oder Messsystem-Daten verfügbar

Kurzbeschreibung

Ziel der Maßnahme ist es, einen digitalen Zwilling des Stromnetzes gestuft aufzubauen und eng mit Betrieb und Planung zu verknüpfen. Der digitale Zwilling bildet Netzstruktur, Betriebsmittel und aktuelle Mess- und Zustandsdaten in einem rechnergestützten Modell ab. Er berechnet Lastflüsse, erkennt potenzielle Engpässe frühzeitig und unterstützt konkrete Maßnahmen wie Umschaltungen, Spannungshaltung oder gezielte Steuerung. Das Stadtwerk startet mit einem klar abgegrenzten Pilotgebiet und entscheidet bewusst, ob zunächst die Sichtbarkeit vieler Netze oder die Steuerbarkeit weniger kritischer Bereiche im Mittelpunkt steht. Netzbetrieb, Planung und IT/OT definieren gemeinsam Datenqualität, Schnittstellen, Sicherheitsanforderungen und Entscheidungsprozesse im Leitsystem. Test- und Feedbackschleifen sichern die fachliche Nutzbarkeit. Ergebnis ist ein dauerhaft betriebenes Kernwerkzeug für Betrieb und Planung, nicht nur eine punktuelle Analyse. Voraussetzung sind ein abgestimmtes Zielbild, belastbare Datenstandards und erste Mess- oder Steuerdaten. Ein Lenkungskreis bewertet regelmäßig Modellgüte, Nutzen im Betrieb und Aufwand der weiteren Skalierung. Die fachlichen Ergebnisse werden dokumentiert und in Schulungen für Betrieb und Planung überführt.

Aufwand
Personeller Aufwand
hoch
Zeitlicher Rahmen
hoch
Komplexität
hoch
Ressourcen

Personelle Ressourcen:

  • Netzplanung (Netzmodell)
  • Netzbetrieb/Leitstelle (Use Cases)
  • IT/OT-Integration
  • Datenmanagement
  • Informationssicherheit
  • Instandhaltung
  • Anbieter Netzberechnungs-/Digital-Twin-Plattform (Kategorie)
  • Systemintegrator
  • Data-Science/Analytics-Unterstützung
  • OT-Sicherheitsberatung

Materielle Ressourcen:

  • Netzberechnungs-/Digital-Twin-Plattform (Kategorie)
  • Datenplattform und Schnittstellen (Kategorie)
  • Recheninfrastruktur (Kategorie)
  • Monitoring-/Alarmierungswerkzeuge (Kategorie)
  • Testumgebung/Sandbox (Kategorie)
Möglicher Ablauf
  1. Pilotumfang festlegen (Gebiet
  2. Use Cases
  3. Abnahmekriterien)
  4. Netzmodell harmonisieren (Topologie
  5. Betriebsmittelparameter) und Datenanbindung aufsetzen
  6. Lastfluss-/Engpasslogik implementieren
  7. Ergebnisse validieren (Vergleich mit Betriebserfahrung)
  8. Einbindung in Betriebsprozesse (Alarmierung
  9. Vorschläge
  10. Dokumentation)
  11. stufenweise Skalierung
  12. regelmäßige Modellpflege und Qualitätskennzahlen etablieren
  13. Anschließend: Daten zur Netzplanung nutzbar machen (weiter vertiefen)
  14. Dynamisches Lastmanagement skalieren
  15. Flexibilitäten koordinieren
Risiken
  • Modell passt nicht zur Realität → laufende Validierung
  • klare Verantwortliche für Modellpflege
  • Zu großer Big-Bang → strikt gestuftes Vorgehen
  • pro Stufe messbarer Nutzen
  • Sicherheits- und Verfügbarkeitsanforderungen unterschätzt → Architekturreview
  • Notfallkonzepte
  • Betriebshandbuch
Erfahrungen aus der Praxis