Teil von innogy. Digitalisierung, Innovationsmanagement und neue Technologien

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1 Teil von innogy Digitalisierung, Innovationsmanagement und neue Technologien Bericht 2018

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3 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Liebe Leserinnen und Leser, vorausschauend planen, gezielt investieren für eine weiterhin hohe Versorgungssicherheit und strategisch innovative Technik und Prozesse vorantreiben die Ansprüche an die Verteilnetze wachsen stetig. Die Digitalisierung gibt dabei nicht nur Impulse, sondern ist wichtiges Mittel zum Zweck: Bei alltäglichen Arbeiten im Verteilnetzbetrieb unterstützen uns immer mehr Apps und neue Software-Lösungen. Agile Arbeitsmethoden und digitale Werkzeuge helfen uns Prozesse zu vereinfachen, ohne unseren Fokus auf Arbeits- und Versorgungssicherheit zu verlieren. Vor noch nicht allzu langer Zeit war beispielsweise das mobile Schalten per Smartphone nicht vorstellbar. Heute haben wir eine eigens dafür entwickelte App, die nach nur acht Monaten Entwicklungszeit in den kommenden beiden Jahren flächendeckend in den Betriebsalltag integriert wird. Das funktioniert nur, indem wir innovative Technologien und Arbeitsweisen mit unserer Erfahrung aus über 100 Jahren Energieversorgung verbinden. Und dies zeichnet uns als Verteilnetzbetreiber auch aus. Wir arbeiten täglich daran, für unsere Kunden neue, schlauere Lösungen zu finden. Einige dieser Lösungen möchten wir Ihnen im vorliegen den Bericht vorstellen. Bereits angewandte Entwicklungen geben einen Ausblick auf die Zukunft des Verteilnetzes, vielleicht sogar auf die Zukunft der Energieversorgung. Unsere Innovationen entwickeln wir gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft sowie mit unserer Muttergesellschaft innogy SE. In diesem Bericht stellen wir Ihnen neun Projekte etwas ausführlicher vor. Danach folgt ein Überblick von rund sechzig weiteren Projekten mit en. Hat ein Thema Ihr besonderes Interesse geweckt, treten Sie gerne direkt mit uns in Kontakt. Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen. Herzliche Grüße Dr. Stefan Küppers Geschäftsführer Westnetz Spezialtechnik und Digitalisierung

4 2 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT 2018 Inhalt 1 Übersicht Digitalisierung Innovationsmanagement neue Technologien 4 2 Vorteile für alle Verteilnetzbetreiber und Regionen durch Digitalisierung, Innovationsmanagement und neue Technologien 8 3 Neue Technologien im Einsatz 10 Augmented Reality ungeahnte Möglichkeiten bei Arbeiten im Verteilnetz mit erweiterten Realitäten 10 Virtual Reality heute schon Realität bei uns im Verteilnetzbetrieb 12 E-mobil zu sein ist einfach, entspannt und komfortabel auch bei Netzwartungen 14 Mit Data Analytics Verteilnetze auf die Elektromobilität vorbereiten 16 Odormittel-Impfdüsen nach Westnetz- Bauart entwickeln und nebenbei eine Odorierdüsen-Wechsel-Einheit (OWE) erfinden 18 Innovative Leistungstrennschalter für zuverlässige Hochspannungsnetze 20 Profi-Tools für die Planung zukunftsfähiger Energieverteilnetze 22 Schnell ein neues Bauteil herstellen durch additive Fertigung mit 3-D-Druckern kein Problem 24 DESIGNETZ: eine Blaupause für die Energiewende Westnetz ist mit dabei 26 4 Unsere Themen in Forschung & Entwicklung kV-Leistungstrennschalter Aktive SF6-Gastrocknung im Anlagenbetrieb ANaPlan Automatisierte Netzausbauplanung BHKW mit ORC zur Vorwärmung in GDRM-Anlagen Biogaspotenzialstudie Bio-SNG (Biological Synthetic Natural Gas, synthetisch hergestelltes Erdgas auf Basis nachwachsender Rohstoffe) Data Driven Maintenance Doppelrohrwärmetauscher Dynamische Simulation elektrischer Netze (MS/HS) und Erzeugungsanlagen Energieautarke Betriebsstätte auf Basis von Wasserstoff Gasexpander Gridcast H2-Studie in einer ausgewählten Verbandsgemeinde Impfstellen an Odorierungsanlagen Internet of Things über Long Range Wide Area Network IO.TargetGrid Kathodischer Korrosionsschutz Onlineüberwachung Marktgebiet-Übergang Ringschaltung Melle/Bissendorf MATeV MemTEG-Verfahren: Anwendungstest und Vermarktung MemTEG Membranbasierte Triethylenglykol-Trocknung zur Trocknung von feuchtem Erdgas Messung von Methan- und Wasserstoffemissionen Methode zur Hochrechnung von Methanemission Mittelspannungs-Kabelschirmmaterialwechsel Mobile Messvorrichtung zur Erfassung von Erdfehlerströmen Neue Speicher für intelligente Netze und Anwendungen Power-to-Gas Ibbenbüren Power-to-Heat-Anlage in Smart Grids Proaktives Verteilnetz Rohrleitungsinspektion über Satellit Schwarmspeicher Smart Clothing@innogy Smart Operator 47

5 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten Agent.GridPlan Corona-Copter Vorstudie Digitaler Gasnetzplan für Studien Digitalisierung der Messgeräte im Niederspannungsverteilnetz Einsatz von Polyamid PA 12/DP 16 in Erdgasverteilnetzen Erdgasvorwärmung mit Power-to-Heat Flexible elektrische Netze FEN-Kooperation Health-Index für Großtransformatoren mit Machine-Learning-Verfahren Hexacopter-Fremdkörperentfernung in Freileitungen Ideenmanagement Weiterentwicklung InfraCharge Interaktives Whiteboard Isolierte NH-Messerabgriffe für Aggregateinspeisung Leistungstrennschalter (LTS) im Regelbetrieb Let s get visualized: VR@Westnetz Methoden der künstlichen Intelligenz eingesetzt zur Lastprognose an Ortsnetzstationen Mittelspannungsschaltprozess MuSeKo Multi-Sektor-Kopplung Optimierte intelligente Ortsnetzstation P-Q-Regler für Erzeugungsanlagen Smart Operator Folgeprojekt Szenarioanalyse Netzentwicklung Gas (SAN Gas) Versorgung im urbanen Raum Visualisierung von Standsicherheitsuntersuchungen an Masten und Plausibilisierung der Berechnungen mit Machine-Learning- Algorithmen Weiterentwicklung von Bauteilen für PE-Rohrsysteme Zellulares Quartier der Zukunft 63 6 Register 2016/2017 der Abschlussarbeitsthemen 64 7 Ansprechpartner zu Digitalisierung, Innovationsmanagement und neue Technologien

6 4 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Übersicht Digitalisierung Innovationsmanagement neue Technologien Verlauf der Anzahl der F&E- und Innovationsprojekte Verlauf der Ausgaben der F&E- und Innovationsprojekte ,2 6,7 0,6 3,4 1,7 5,2 1,5 2,9 1,3 2, Anzahl Innovationsprojekte Anzahl F&E-Projekte Mittelwert Innovationsprojekte, kumulierte Kosten in Mio. Euro F&E-Projekte, kumulierte Kosten in Mio. Euro Mittelwert Unsere umfassenden Forschungs- und Innovationsprogramme machen uns fit für die Zukunft Mit 34 Forschungs- und Entwicklungsprojekten, die wir in Kooperation mit innogy SE und weiteren Partnern voran - treiben, wollen wir Meilensteine in der Technologie- und Geschäftsfeldentwicklung setzen. Aus eigener Kraft ent - wickelten wir zusätzlich 26 Inno vationsprojekte für den effizienten Verteilnetzbetrieb von morgen. Die Ergebnisse sind in diesem Bericht beschrieben. Die notwendige Mittelbereitstellung und Steuerung der Projektbudgets in Abstimmung mit den Projektleitern und Investoren, wie z. B. der innogy SE oder öffentlichen Projektträgern sichert unser Innovationsmanagement. Investitionen in Innovationen dauerhaft auf hohem Niveau Ähnlich wie die Anzahl der Projekte zeigt der Verlauf der jährlichen Ausgaben für F&E- und Innovationsprojekte ein hohes Niveau unserer Aktivitäten. Die Ausgaben erreichten in 2017 konkret 3,9 Mio. Euro. Die jährlichen Schwankungen der Ausgaben sind insbesondere durch Sonderthemen und größere Anschaffungen in einzelnen Projekten zu erklären, wie z. B. die Power-to-Gas-Anlage in Ibbenbüren. Die Innovationskosten sind als fester Bestandteil in der Kostenplanung integriert.

7 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Stetiges Wachstum der Patent anmeldungen Verlauf der jährlich abgeschlossenen Projekte Anzahl der Patentanmeldungen Mittelwert abgeschlossene Innovationsprojekte abgeschlossene F&E-Projekte Mittelwert Wertsteigerung durch Technologievorsprung mit Patent- und Markenschutz Der Marken- und Patentschutz ist ein Schlüsselfaktor für eine erfolgreiche Wertsteigerung durch neue Technologien. Durch die Förderung der Westnetz-Innovationskultur konnte die Anzahl der Patentanmeldungen in den letzten Jahren stetig gesteigert werden. Mit frischen Ideen von innovativen Menschen wird unser Inno vationsmanagement abgerundet Seit 2013 haben wir insgesamt 89 F&E- und Innovationsprojekte erfolgreich abgeschlossen, davon 16 in Die Projektergebnisse werden über den Innovationsfolgeprozess in den Fachbereichen zur Anwendung gebracht, wo ihre Vorteile optimal erschlossen werden können. Je mehr wir uns neuen Märkten und Kooperationen öffnen, desto wichtiger wird es, unseren Technologievorsprung mit Patent- und Markenschutzanmeldungen zu schützen. Die Anmeldungen werden in Kooperation mit innogy SE durchgeführt. Bei Westnetz unterstützt Sie der Patentkoordinator Klaus Peters von der Idee bis zur Patentanmeldung und Patentverwertung, wie z. B. im Rahmen von Lizenzen. Nehmen Sie möglichst früh Kontakt mit ihm auf. Klaus Peters klaus.peters@westnetz.de T

8 6 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT 2018 Stetiges Wachstum der erfolgreich abgeschlossenen Bachelor- und Masterarbeiten abgeschlossene Bachelorarbeiten abgeschlossene Masterarbeiten Mittelwert 152 Studien und Untersuchungen wurden seit 2013 im Rahmen von Master- und Bachelorarbeiten mit Unterstützung der Fachbereiche und Entwicklerteams erarbeitet. Im letzten Jahr wurde die bisher höchste Anzahl mit 41 er folgreichen Abschlussarbeiten erreicht. Durch unsere zukunftsorientierte Themenauswahl für Master- und Bachelorarbeiten lassen sich auch immer mehr Frauen für die Technologieentwicklung bei Westnetz begeistern. In 2016 und 2017 betrug der Frauenanteil an den Abschlussarbeiten insgesamt 12 % gegenüber 6 % in 2016.

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10 8 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Vorteile für alle Verteilnetzbetreiber und Regionen durch Digitalisierung, Innovationsmanagement und neue Technologien Mit dem neu geschaffenen Bereich Digitalisierung Innovationsmanagement neue Technologien setzen wir neben dem Innovationsmanagement zwei zusätzliche Schwerpunkte: die Entwicklung neuer Technologien und die Um - setzung der digitalen Transformation. Informationen und Daten des Verteilnetzbetriebs werden zukünftig verstärkt kombiniert mit neuen Technologien, um Innovationen noch stärker auf die Bedürfnisse des zukünftigen Verteilnetzbetriebs auszurichten. Das Titelbild dieses Berichts soll es zeigen: Sicheres Arbeiten in zuverlässigen Anlagen mit fortschritt lichen Methoden. Innovationen sind der Motor für unseren Erfolg. Um diesen Motor stetig auf der geeigneten Drehzahl zu halten, koordiniert das Innovationsmanagement den F&E-Planungsprozess und die Innovationsprozesse innerhalb der West netz von der Idee über die Mittelbeschaffung und -steuerung bis zur Ergebniserfassung. Die Fachbereiche haben die Möglichkeit mit diesen Prozessen zusätzliche Mittel für die Entwicklung ihrer Netzinnovationen verfügbar zu machen. Bei der inhaltlichen Gestaltung der Projekte und der Ein - schätzung ihrer Passung zur strategischen Ausrichtung begleitet das Innovationsmanagement die Projektleitung als Sparringspartner. Die folgende Grafik veranschaulicht die flächendeckende Präsenz der Fachbereiche in den F&E- und Innovationsprozessen mit der Ausrichtung auf die Verteilnetzaufgaben von morgen und die Optimierung des Verteilnetzbetriebs. Bei Fragen zum Planungsprozess oder zur Projektsteuerung und Mittelbeschaffung ist Doris Miester Ihre Ansprechpartnerin. Doris Miester doris.miester@westnetz.de T Engagement für Innovationen im gesamten Netzgebiet DSO 2.0 Entwicklung neuer Geschäftsmodelle und des zukünftigen Rollenverständnisses eines Verteilnetzbetreibers Operative Exzellenz (OpEx) Optimierung der Netzstrukturen sowie Betrieb und Instandhaltung Wesel Düren Neuss Essen Bad Bentheim Münster Recklinghausen Dortmund Siegen Osnabrück Arnsberg Saffig Von der Forschung in die Praxis Erfolgreich abgeschlossene F&E- und Innovationsprojekte im Einsatz Trier Idar-Oberstein

11 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Prozess von der Idee zur Innovation Ideen für F&E und Innovationen entdecken Techniken und Methoden entwickeln Intern und ggf. auf dem Markt einführen Grobkonzept für F&E- und Inno vationsideen gestalten Diskussion der Verteilnetzrelevanz Detailkonzept erstellen Kundenbedürfnisse berücksichtigen Prototypen herstellen und prüfen Produkte, Dienstleistungen und Prozesse vor bereiten Kundenorientiert optimieren Herstellung organisieren Innovationserfolg evaluieren Ideen mit wirtschaftlicher Bedeutung Anwendungsreife Innovationen Neue und opti mierte Produkte, Dienstleistungen und Prozesse Grafik: Grundmodell der F&E- und Innovationsprozesse angelehnt an die Ergebnisse der Bachelor arbeit Identifikation von Optimierungspotenzialen für das Innovationsmanagement der Westnetz GmbH, , Rebecca Langenhof

12 10 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz Augmented Reality ungeahnte Möglichkeiten bei Arbeiten im Verteilnetz mit erweiterten Realitäten In den nächsten Jahren wird sich unser Verständnis von Realität verändern Elemente der sogenannten virtuellen Realität werden zunehmend Einzug in unser Leben halten. Das Spektrum hierbei wird breit sein: von der echten Realität bis hin zur komplett virtuellen Umgebung. Genau dazwischen liegt die Augmented Reality (AR). Auf Deutsch bedeutet dies erweiterte Realität und beschreibt treffend, was hiermit erreicht werden kann. Unser reales Blickfeld kann um zusätzliche Informationen erweitert werden. Digitalisierung bedeutet auch AR im Arbeitsalltag eines Netzbetreibers einzusetzen, z. B. für die Unterstützung bei der Durchführung von Schaltvorgängen. Die Entwicklung unseres digitalen Schalthelms hat erfolgreich gezeigt, was in der Zukunft mit dieser Technologie möglich sein wird. Mit der Kombination aus Sicherheitshelm und Microsoft HoloLens¹ kann die Elektrofachkraft vor Ort bei Schaltmaßnahmen unterstützt werden, indem z. B. die geplante Schalterstellung in das Sichtfeld des Mitarbeiters projiziert wird. Ein echter Sicherheitsvorteil. Über den digitalen Schalthelm hinaus bieten sich viele weitere Möglichkeiten an, mit denen AR unsere Arbeit in Zukunft einfacher und sicherer machen kann. Auch die Kooperation zwischen Kollegen wird in Zukunft verbessert werden können. Mit einer durch flexible AR-Elemente erweiterten Videotelefonie kann ein weit entfernter ¹ Microsoft HoloLens ist eine Mixed-Reality-Brille, die z. B. einer Elektrofachkraft vor Ort ermöglicht interaktive 3-D-Projektionen in der realen Umgebung darzustellen. Zu sehen ist der Einsatz auf dem Titelbild dieses Berichts.

13 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Visualisierung von Plandaten Visualisierung von CAD-Dateien Training & Schulung Angebot von Betriebsmittelinformationen AR- Möglichkeiten 2 nd Level support Wartung & Qualitätskontrolle Digitaler Schalthelm Angebot von Live-Daten Anlagenprojektierung Kollege einem Mitarbeiter in der Anlage exakte Hilfestellungen geben, wenn sie benötigt werden. Dies wurde bei uns im Verteilnetz erfolgreich getestet und wird nun weiterentwickelt. Zudem werden in Zusammenarbeit mit einem jungen Start-up weitere Einsatzgebiete erschlossen, wie z. B. die Unterstützung der netztechnischen Aus- und Weiter- bildung. Hier machen interaktive Hologramme das Ver - stehen von komplexen Betriebsmitteln einfacher. All diese Möglichkeiten sind auf verschiedenen Endgeräten möglich per Smartphone, Tablet oder Brille. Zur Vorbereitung und Entwicklung von AR-Anwendungen in Ihrem Verteilnetzbetrieb ist Deliah Hecker Ihre Ansprechpartnerin. Beispiele für AR in der betrieblichen Anwendung Deliah Hecker deliah.hecker@westnetz.de T

14 12 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz Virtual Reality heute schon Realität bei uns im Verteilnetzbetrieb Was wäre, wenn eine Umspannanlage oder ein beliebiger anderer Arbeitsort vor der geplanten Maßnahme, wie z. B. einer Anlagenwartung, vom Schreibtisch aus dreidimensional besichtigt werden könnte? Mittels Virtual Reality (virtueller Realität) ist das schon heute möglich. Mit dem zunehmenden Digitalisierungsgrad steigen auch die Einsatzmöglichkeiten von Virtual Reality im Unternehmen. So können beispielsweise Planungsprozesse für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten im Vorfeld optimiert oder Anlagendokumentationen um visuelle Darstellungen erweitert werden, in denen einzelne Bau - teile mit Hintergrundinformationen verknüpft werden. Nicht zuletzt im Bereich von Trainings und Schulungen bietet Virtual Reality ein weitreichendes Optimierungspotenzial und ist daneben auch als geeignetes Medium für Kommunikationszwecke nutzbar, um Inhalte ver ständlich und nahe an der betrieblichen Realität zu präsen tieren. Westnetz-Mitarbeiter können einen Eindruck von der Technik gewinnen und von ihrem Schreibtisch aus z. B. die Power-to-Gas-Anlage in Ibbenbüren oder die Leitwarte des Erdgasverteilnetzes in Dortmund besuchen, indem sie im Intranet folgenden Link öffnen: innogy.com/subjects/vr/sitepages/homepage.aspx Die Technologie wurde im Innovationsprojekt Let s get visualized: VR@Westnetz soweit vorbereitet, dass die Erstellung einer virtuellen Realität nun mit wenig Aufwand möglich ist. Zunächst werden hochauflösende 360 -Panoramaaufnahmen der Anlagen oder Räume erstellt und dann mit zusätzlichen Hintergrundinformationen und Navigationshilfen zu einer virtuellen Umgebung zusammengefügt. Umsetzung einer virtuellen Umgebung Photoaufnahme mit 360 -Kamera Photoaufnahme mit Digitalkamera Panoramenerstellung Rundgangerstellung Bereitstellung der Inhalte auf einem Server Betrachtung im Showroom mittels VR-Brille Betrachtung auf Website

15 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT In dieser virtuellen Umgebung kann sich beispielsweise ein Netzmonteur durch eine Umspannanlage bewegen und sich zusätzliche Informationen zu einzelnen Betriebsmitteln anzeigen lassen. Die virtuellen Realitäten sind für mobile ios-endgeräte optimiert, sodass ein echtes Gefühl des vor-ort-seins mit einem iphone und einer handelsüblichen VR-Brille möglich ist. Um die Möglichkeiten dieser vielversprechenden Technologie z. B. für die Wartungen Ihrer Anlagen zu erschließen, könnte ein Innovationsfolgeprojekt hilfreich sein. Ihr Ansprechpartner für die Erstellung virtueller Realitäten ist Christopher Fuchs. Christopher Fuchs christopher.fuchs@westnetz.de T

16 14 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz E-mobil zu sein ist einfach, entspannt und komfortabel auch bei Netzwartungen Mit dem Ziel E-Fahrzeuge betriebstauglich zu machen startete das Team unter Leitung von Deliah Hecker. Schon heute gibt es viele Einsatzmöglichkeiten im Verteilnetzbetrieb, die mit E-Fahrzeugen ohne Einschränkungen bedient werden können. Zuerst wurden Fahrstreckenszenarien für unterschiedliche operative Tätigkeiten erhoben und danach 8 Szenarien ausgewählt, die sich für E-Fahrzeuge eignen. Die Testfahrer statteten ihre neuen E-Fahrzeuge mit den betriebsnotwendigen Werkzeugen und Einrichtungen aus. Alle 8 Fahrzeuge sind nun im betrieblichen Einsatz, darunter auch zwei Fahrzeuge mit einem kombinierten Benzin- Elektro-Antrieb. Mit dem Projektfortschritt zeigten sich die Herausforderungen, wie z. B. die noch sehr geringe Auswahl an Fahr - zeugtypen, lange Lieferzeiten, unterschiedliche Ladetarife und auch der konzerneigene Beschaffungs- und Leasingprozess. Der Aufbau der Ladeinfrastruktur entlang der Fahrszenarien war demgegenüber sehr einfach. Fertige Produkte, wie z. B. die Ladeboxen oder Ladekabel sind leicht verfügbar und der Netzanschluss in den Umspannanlagen war Routinearbeit. Als Ergebnis ist festzuhalten, dass keiner der 8 Testfahrer sein Fahrzeug wieder gegen ein Dieselfahrzeug eintauschen möchte. Der Fahrkomfort ist durch den leisen Motor und den starken Anzug beim Anfahren unschlagbar. Die Reich - weite ist ausreichend, sofern während der Wartungstätigkeiten die Batterien wieder nachgeladen werden können. Die Testfahrer bestätigen: E-mobil zu sein ist einfach, entspannt und komfortabel, auch bei den Betriebsund Wartungsarbeiten des Spezialservices Strom. Im Rahmen einer nun folgenden Bachelorarbeit wird der Einsatz von E-Fahrzeugen im Netzbetrieb weiter optimiert.

17 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Möchten Sie vielleicht Ihren Fuhrpark mit E-Fahrzeugen ergänzen und die Vorteile mit günstigem und umweltfreundlichem Strom bei Ihren Transportanforderungen optimal für sich nutzen? Nehmen Sie dazu Kontakt mit Deliah Hecker auf. Deliah Hecker deliah.hecker@westnetz.de T

18 16 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz Mit Data Analytics Verteilnetze auf die Elektromobilität vorbereiten Die zukünftige Entwicklung der E-Mobility ist ein wichtiges Planungskriterium für Ver teilnetzbetreiber. Jede neue Ladesäule bedeutet Wachstum der Versorgungsaufgabe und bei der Bereitstellung zusätzlicher Verteilnetzleistung. Durch die Digitalisierung werden schnelle und verbrauchsnahe Datenanalysen möglich. Der Ausbau leistungsfähiger Verteilnetze erfolgt dadurch zielgerichteter. Seit 2007 erstellen wir Prognosen der Versorgungsaufgabe für eine nachhaltige und bedarfsgerechte Verteilnetzplanung. Bisher blieb jedoch unbeantwortet, wie das Thema Elektromobilität bei der Verteilnetzplanung zu berücksichtigen ist. In diesem Zusammenhang stellen sich Fragen, wie beispielsweise: Wo befindet sich der größte Ladebedarf von E- Fahrzeugen, wo entwickelt sich die Elektromobilität zuerst und in welchem Tempo oder welchen Einfluss hat E-Car-Sharing? Der zu erwartende Boom bei E-Mobility macht eine Neubewertung der Versorgungsaufgabe erforderlich. Auch die Auswertungen der Pendeldistanzen bekommen für die Planung von Verteilnetzen eine ganz neue Bedeutung, denn sie sind wichtige Indikatoren für die zusätzlich benötigte Ladeleistung. Anschauliche Datenanalyse von Pendeldistanzen

19 INNOVATIONSMANAGEMENT/JAHRESBERICHT Dieter Juchem T Die benötigten Analyseparameter werden konform mit der Datenschutzgrundverordnung beschafft oder mit Werkzeugen der Data Analytics erzeugt. Parameter sind z. B.: Einwohnerdichte, Wohnungsgröße, PV-Anlagen, Pendeldis tanzen oder das Fernverkehrsaufkommen. Aus den gewonnenen Parametern lassen sich die neuen Anforderungen an Verteilnetze auf der Basis der Verbrauchsgruppe zuverlässig ableiten. Helmut Lührsen T Florian Schaber T Bei Fragen zur Verortung der Elektromobilität mit Hilfe von Data Analytics sind Dieter Juchem (Datenmanagement), Helmut Lührsen (Digitalisierung) und Florian Schaber (Assetstrategie) ihre Ansprechpartner. Übersicht Ortsnetzstationen Datenerfassung per Data Analytics 100 m 1 VG 7 VG A ONS 100 m 3 VG 10 VG B ONS VG ONS Verbrauchsgruppe Ortsnetzstation Anschlusspunkt Ermittlung der Analyseparameter für ganz Deutsch land mit hoher örtlicher Auflösung (100 m x 100 m-raster)

20 18 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz Odormittel-Impfdüsen nach Westnetz-Bauart entwickeln und nebenbei eine Odorierdüsen- Wechsel-Einheit (OWE) erfinden Zur Optimierung des Odorierens ¹ von Erdgas wurde ein Forschungs- und Innovationsprogramm im Spezialservice Gas durchgeführt. Neue Materialen und Impfdüsenformen wurden als Prototypen gefertigt und in einem speziell errichteten Versuchsaufbau zahlreichen Tests unterzogen. Das Projekt ist erfolgreich: Vier Patentanmeldungen und ein neuartiger Kugelhahn, der durch die Fa. Böhmer hergestellt und vermarktet wird. Technische Kreativität ist eine notwendige Voraussetzung, aber allein für sich erst einmal nur ein Wissensvorsprung. Um damit Geld zu verdienen, braucht es ein engagiertes Zusammenspiel der Erfinder, Investoren, Patentanwälte, Prototypenbauer, Entwickler, Erstanwender, Serienfertiger, Vertriebe und natürlich Kunden, die in der OWE für sich einen Mehrwert erkennen. Jeder der Beteiligten hatte gute Gründe, diesen manchmal auch steinigen und anstrengenden Weg mitzugehen, bis nun die ersten OWE in Gas-Druckregel- und -Messanlagen installiert wurden. Betreiber von Erdgasverteilnetzen vereinfachen mit der OWE Wartungsabläufe und reduzieren dadurch Kosten, unabhängig vom Einsatz der Impfdüsen in konventioneller oder in neuartiger Westnetz-Bauart. Gemeinsam mit unseren Partnern aus Forschung und Produktion gehen die Entwicklungen weiter, um das Ziel einer technisch optimierten Impfdüse in Westnetz-Bauart zu erreichen. ¹ Das nahezu geruchslose Erdgas muss aus Sicherheitsgründen mit einem durchdringenden, unangenehmen Geruch versehen werden, damit ein ungewollter Gasaustritt schnellstmöglich erkannt werden kann. Dieser Vorgang wird als Odorierung bezeichnet. Für die Verteilung des Geruchsstoffs im Erdgas sorgen sogenannte Impfdüsen, die in die Gasleitung hineinragen.

21 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Möchten Sie die Odorierung in Ihren Erdgasverteilnetzen zuverlässiger machen und Kosten dabei senken? Sascha Niebialek ist Ihr Ansprechpartner. Link Fa. Böhmer Sascha Niebialek sascha.niebialek@westnetz.de T

22 20 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz Innovative Leistungstrennschalter für zuverlässige Hochspannungsnetze Die Forschungs- und Erprobungsphasen haben es be - stätigt: Diese Innovation ermöglicht eine Halbierung des Schaltgerätebestands im 110-kV-Verteilnetz und damit eine Reduzierung des Betriebsaufwands um bis zu 44 %. Gleichzeitig kann die Anlagenverfügbarkeit deutlich erhöht werden. Bei einem Anlagenbestand im Hochspannungsnetz von ca Schaltfeldern mit rund Schaltgeräten ist dies für Westnetz eine wichtige Innovation. Die herkömmliche Bauweise von Umspannanlagen sieht eine Ausstattung der Schaltfelder jeweils mit Leistungsschaltern und Trennschaltern vor. Im Rahmen von Forschungs- und Innovationsprojekten wurden die Funktionen der beiden Schaltgeräte in ein einziges Schaltgerät zu - sammengeführt und die betrieblichen Vorteile für Westnetz erschlossen. Die neuen Leistungstrennschalter wurden im Bildungszentrum des Technik Centers sorgfältig geprüft und bis zur Produktreife weiterentwickelt.

23 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Die Hersteller ABB, Siemens und GE haben durch den Start erster Klein serien die Herstellungskosten um 25 % senken können. Westnetz nimmt die neuen Leistungstrennschalter als Standardbetriebsmittel mit einer abgestimmten Anordnungsplanung für Doppelstichanlagen in den netztechnischen Standard auf. Dr. Anna Sophia Fölting und Christoph Schmalfeldt stellen Ihnen gerne das neue Anlagenkonzept vor. Planen Sie gemeinsam mit Ihnen die nächsten Schritte zur Realisierung ihrer Vorteile in Ihrem Netzbereich. Dr.-Ing. Anna Sophia Fölting annasophia.foelting@westnetz.de T Christoph Schmalfeldt christoph.schmalfeldt@westnetz.de T

24 22 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz Profi-Tools für die Planung zukunftsfähiger Energieverteilnetze Neue Technologien, wie z. B. Elektrofahrzeuge und Photovoltaikanlagen, werden zunehmend an das Stromverteilnetz angeschlossen und verändern die Netzanforderungen. Die Leistungsfähigkeit unserer Stromverteilnetze wird regelmäßig daran angepasst. Um größere Planungssicherheit für den zukünftigen Netzausbau zu gewinnen, ergänzen wir unsere Netzplanungsprozesse laufend mit Ergebnissen aus Forschungs- und Innovationsprojekten, die wir gemeinsam mit Instituten, Wissenschaftlern und Anwendern vorantreiben. In den Projekten IO.Netz, Agent.GridPlan und jüngst im Projekt IO.TargetGrid entwickeln wir zusammen mit dem Start-up enervance Solutions z. B. digitale Profi-Tools für die Netzplanung in allen Stromnetzebenen unter Berücksichtigung aller Unsicherheiten. Dadurch erkennen wir exakt die Netzbereiche, die über zukunftssichere Reserven für zusätzliche Stromverteilungsaufgaben verfügen. Ebenso die Bereiche, die mittelfristig in ihrer Leistungsfähigkeit erweitert werden müssen. Fehlinvestitionen werden so vermieden. Machen Sie aus diesen Forschungsergebnissen Ihren Planungsvorteil. Nehmen Sie dazu telefonisch mit Dominique Giavarra Kontakt auf. Dominique Giavarra dominique.giavarra@westnetz.de T

25 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT TARGET GRID PLANNING INPUT DATA = + * ACTUAL GRID INSTALLED CAPACITY Scenario NOW 2035 CAPACITY IN USE Reference case 110 kv 20 kv or 10 kv 0,4 kv Link enervance

26 24 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz Schnell ein neues Bauteil herstellen durch additive Fertigung mit 3-D-Druckern kein Problem Ersatzteile mit 3-D-Druckern zu fertigen vermeidet z. B. lange Lieferzeiten und sichert die Verfügbarkeit selbst dann, wenn Hersteller die Ersatzteillieferungen eingestellt haben. Oder neue Werkzeugprototypen stehen kurz nach der Idee als fertiges Bauteil im Verteilnetzbetrieb zu Testzwecken bereit. Durch den Einsatz von 3-D-Druckern ist es möglich, benötigte Ersatzteile oder Werkzeuge schnell und kostengünstig zu drucken. Mit dieser additiven Fertigungsmethode spielt es keine Rolle mehr, wie komplex das Ersatzteil ist, und zudem können die Bauteile schnell und bedarfsgerecht geliefert werden. So kann älteres Equipment zuverlässig weiter betrieben werden. Man wird unabhängiger von den Herstellern und ihren Produktlebens zyklen und schont zudem natürliche Ressourcen und die Umwelt, da nur das produziert wird, was auch benötigt wird. Genau diese Idee wird aktuell mit einem eigenen 3-D- Drucker verfolgt. Es wurden erste Prototypen angefertigt und getestet. Ob Helmclip oder Prüfadapter es gibt viele Anwendungsfälle im Verteilnetzbetrieb, die sich zum Experimentieren anbieten. Auch die Wahl des Materials ist vielfältig: Diverse Kunststoffe oder Metalle können wir nutzen. So können wir sichergehen, dass die gedruckten Objekte auch den hohen Anforderungen standhalten, denen wir sie aussetzen. Neben der Erprobung der Technologie wird der gesamte Fertigungsprozess so gestaltet, dass man ohne großen Aufwand von einer Idee zum fertigen Druck gelangt, inklusive Erstellung des 3-D-Modells, Druckauftrag und Optimierung vor Ort im Verteilnetzbetrieb. Frisch gedruckter Helmclip Belastungstest am Helmclip

27 INNOVATIONSMANAGEMENT/JAHRESBERICHT Wenn Sie ein Ersatzteil benötigen oder eine Idee für einen neuartigen Prototypen haben, den Sie gerne einmal mit 3-D-Druck anfertigen lassen möchten, ist Ihre Ansprechpartnerin Deliah Hecker. Deliah Hecker T

28 26 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Neue Technologien im Einsatz DESIGNETZ: eine Blaupause für die Energiewende Westnetz ist mit dabei Im Rahmen des vierjährigen Energiewendeprojektes DESIGNETZ entwickelt innogy SE, Muttergesellschaft der Westnetz GmbH, gemeinsam mit 46 Partnern aus Industrieunternehmen, Stadtwerken sowie Forschung und Entwicklung die Blaupause für ein funktionsfähiges, sicheres und effizientes Energiesystem der Zukunft auf Basis von hohen Anteilen erneuerbarer Energien. Das gesamte Projektvolumen beläuft sich auf 66 Mio. Euro, 30 Mio. Euro Fördergelder steuert das BMWi im Rahmen seines Förderprogramms SINTEG ( Schaufenster Intelligente Energie ) bei. Im Zentrum der insgesamt fünf SINTEG-Förderprojekte stehen die intelligente Vernetzung von Erzeugung und Verbrauch sowie der Einsatz innovativer Netztechnologien und -betriebskonzepte. Es gibt eine ganze Reihe von Stellschrauben, die zum Gelingen der Energiewende beitragen können, die bis dato jedoch häufig isoliert betrachtet und erforscht werden. Im Rahmen von DESIGNETZ werden teils bestehende, teils noch aufzubauende Einzellösungen miteinander verknüpft und über Netzebenen und Regionen hinweg zu einem belastbaren Gesamtsystem zusammengefasst. Photovoltaik, Windenergie, KWK-Anlagen, Speichertechnologien, steuerbare Lasten und vor allem die Verknüpfung durch intelligente Verteilnetze sind wichtige Elemente von DESIGNETZ. Einspeisung und Verbrauch werden durch Nutzung von Flexibilität optimiert. So bleibt das Energiesystem bei wachsender, wetterabhängiger und damit volatiler Einspeisung von grünem Strom stabil. Bei DESIGNETZ wird dabei vom Kleinen ins Große gedacht

29 INNOVATIONSMANAGEMENT/JAHRESBERICHT die Energiewende startet und endet beim Kunden. Zunächst werden Energieflüsse aus dezentraler Erzeugung aus erneuerbaren Energiequellen im Niederspannungsnetz ausgeglichen. Erst dann geht es weiter über die Mittelspannungsebene bis hin zur Hochspannungsebene. Die Westnetz GmbH leistet mit ihrer technischen Expertise und ihren Erfahrungen aus dem eigenen Netzbetrieb einen maßgeblichen Beitrag zum Projekt. Konkrete Beispiele für die Projektbeteiligung sind der Betrieb von Batteriespeichern, Power-to-Heat- oder Power-to-Gas-Anlagen sowie die Einbeziehung des Know-hows im Bereich der modernen Netzplanungs- und Netzsteuerungsverfahren. Bei Fragen zu diesem Großprojekt sind Dr. Thomas Breuer und Rainer Niehaus Ihre Ansprechpartner. Link DESIGNETZ Dr. Thomas Breuer T Rainer Niehaus T

30 28 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung kV-Leistungstrennschalter Weiterentwicklung und Erprobung von wartungsarmen Leistungstrennschaltern unter Labor- und Betriebsbedingungen zur erheblichen Reduzierung der Anzahl der Schaltgeräte und zur deutlichen Senkung des Betriebsaufwandes Kostensenkung durch Reduktion der Betriebsmittelanzahl Verlängerung der Wartungsintervalle Erprobung, Betriebsbegleitung und Weiterentwicklung zur Integration der Leistungstrennschalter in die Netz- und Anlagenstruktur Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Ansprechpartner Jürgen Beuting Dr.-Ing. Anna Sophia Fölting Christoph Schmalfeldt Es wurde eine erste Senkung des Beschaffungspreises um ca. 25 % nach Beginn der Serienfertigung erreicht. 4.2 Aktive SF6-Gastrocknung im Anlagenbetrieb Entwicklung der aktiven SF6-Gastrocknung mit externer Apparatur am Revisionsanschluss als Alternative zu Trockenfiltern Erhöhung der Betriebssicherheit durch die Gastrocknung im laufenden Betrieb Längere Einsatzzeiten und Lebensdauer der Betriebsmittel Produktvorbereitung der zum Patent angemeldeten neuen Technologie Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Ansprechpartner Thorsten Tabke

31 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT ANaPlan Automatisierte Netzausbauplanung Automatisierte Netzausbauplanung im Verteilnetz, Simulation und Analyse der gesamtwirtschaftlichen Betrachtung von Netzveränderungen Die Netzsimulation wurde unter Berücksichtigung der zukünftigen Versorgungsaufgaben entwickelt. Es wurden Kenntnisse über neue Netzanforderungen z. B. durch Demand-Side-Management oder E-Fahrzeuge gewonnen und kostengünstige Lösungsoptionen zur Beseitigung von Netzengpässen abgeleitet. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Förderung BMWi Ansprechpartner Oliver Sauerbach Link ANaPlan 4.4 BHKW mit ORC zur Vorwärmung in GDRM-Anlagen Neue BHKW-Konzepte zur Kostensenkung bei der Vorwärmung in Gas-Druckregel- und -Messanlagen (GDRM-Anlagen) Das Kostensenkungspotenzial durch effizientere Vorwärmung wurde aufgezeigt. Es wurden neue Geschäfts modelle für BHKW mit Organic- Rankine-Cycle (ORC) vorbereitet. Durch die Anpassungen des regulatorischen Rahmens würde ein fairer Wettbewerb für diese effiziente Techno logie entstehen. Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage innogy Gas Storage NWE GmbH Laufzeit bis Ansprechpartner Jens Viefhues

32 30 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.5 Biogaspotenzialstudie Entwicklung neuer Konzepte zum Betrieb von Biogaseinspeiseanlagen (BGEA) auch über die staatliche Förderung hinaus Im Rahmen der Studie wurden zukünftige Geschäftsmodelle für BGEA beschrieben und das zukünftige Potenzial von BGEA außerhalb des Förderungszeitraums aufgezeigt. Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Jens Viefhues Neben dem erfolgreichen Projektabschluss konnte ein biogaserfahrener Kooperationspartner für das Folgeprojekt Bio-SNG gewonnen werden. 4.6 Bio-SNG (Biological Synthetic Natural Gas, synthetisch hergestelltes Erdgas auf Basis nachwachsender Rohstoffe) In der Studie wird eine biologische Methanisierungsanlage inkl. einer Power-to-Gas-Anlage ausgelegt. Ziel der Studie ist es, die Komponentengrößen festzulegen, einen möglichen Standort zu bestimmen und potenzielle Partner für das Projekt auszumachen. Die Projektentwicklung für den Bau einer biologischen Methanisierungsanlage wurde durch geführt und der Förderantrag wurde vorbereitet. Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Paul Lückmann Mit diesem Projekt zur Herstellung von Erdgasaustauschgas auf Basis erneuerbarer Energien leistet Westnetz Pionier arbeit.

33 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Data Driven Maintenance Im Rahmen des Lighthouse-Projektes Data Driven Main tenance sollen Daten aus einem Spannungsregler auto matisiert in der Ziel-Architektur gespeichert werden. Die Daten werden für weitere Analysezwecke verwendet. Es wurde eine Funktionsbewertung entlang der gesam - ten Prozesskette durchgeführt: Datenerfassung, -bereitstellung und -analyse. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Prof. Dr. Michael Laskowski Sebastian Sandkämper Die Echtzeit-Datenanbindung ermöglicht z. B. die verbesserte Zustandsbewertung von Transformatoren. Die hohen Sicherheitsanforderungen an die Datenübertragung stehen einem Rollout der Technologie noch entgegen. 4.8 Doppelrohrwärmetauscher Einsatz von Wärmetauschern in Doppelrohrbauweise in Gas- Druckregel- und -Messanlagen, sodass im Falle einer Leckage im Primärkreislauf kein Gas in den Wasserkreislauf austreten kann Nachweis der erhöhten Betriebssicherheit Einsparung von Betriebs- und Instandhaltungskosten Reduzierung von Prüfkosten Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Laufzeit bis Ansprechpartner Michael Freundschuh Implementierung von vier Doppelrohrwärmetauschern in bestehende GDRM-Anlagen, dadurch direkte Einsparung bei Prüfaufwand und -kosten

34 32 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.9 Dynamische Simulation elektrischer Netze (MS/HS) und Erzeugungsanlagen Entwicklung von dynamischen Simulationen von Einschalt-, Umschalt-, Abschaltvorgängen, von Fehlerszenarien und des Stabilitätsverhaltens in elektrischen Netzen mit einem hohem Anteil von dezentralen Erzeugungsanlagen Bewertung des Stabilitätsverhaltens von Stromverteilnetzen auf Modellebene Verbesserte Entscheidungsgrundlagen für Netzinvestitionen Wissensvorsprung durch verbesserte Netzanalysemöglichkeiten Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Ansprechpartner Thomas Notarantonio Es wurde ein Regelmodell zur Stabilitätsbetrachtung bei kurzzeitigem Inselnetzbetrieb entwickelt und z. B. das Verhalten der Netzspannungen durch das fehlerbedingte Ausschalten von E-Spulen während eines Erdschlusses simuliert Energieautarke Betriebsstätte auf Basis von Wasserstoff Es wird ein Versorgungskonzept für eine Betriebsstätte entwickelt, das PV-Erzeugung und Energiespeicherung miteinander verknüpft, um eine nachhaltige Versorgung mit hohen Autarkiegrad zu erreichen. Die kurzfristige Speicherung (Tag-Nacht-Ausgleich) erfolgt durch einen Batteriespeicher. Die Langfrist-Speicherung (Winter-Sommer-Ausgleich) erfolgt durch ein Wasserstoffsystem (Elektrolyseur, Druckspeicher, Brennstoffzelle). Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Jens Kleine-Vennekate Erstellung eines Gesamtkonzepts (Konfiguration/Dimensionierung) einer autarken Energieversorgung in Betriebsgröße Ermittlung der Investitions- und Betriebskosten Vorbereitung des Demonstrationsprojektes Durch eine Simulationsstudie wurde ein möglicher Autarkiegrad von > 90 % prognostiziert.

35 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Gasexpander 2.0 Ermittlung der Investitionskosten und Weiterentwickung des Business Case Die technische Machbarkeit wurde erreicht. Ein Prototyp wurde in Betrieb genommen und auf Basis der Projektergebnisse optimiert. Investitionskosten, die Kostensenkungspotenziale und die genehmigungsrelevanten Rahmenbedingungen wurden identifiziert. Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Laufzeit bis Ansprechpartner Daniel Feismann Durch Re-Engineering des Gasexpanders 1.0 wurde eine Senkung der spezifischen Kosten pro Erzeugungsleistung von 6 Euro/W auf 0,7 Euro/W ermöglicht, die Serienproduktion von Gasexpandern vorbereitet und ein Stückzahlenszenario definiert. Generator mit ATEX-Zulassung Düse (Aluminium) Laufrad (Aluminium)

36 34 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.12 Gridcast Erhöhung der Netzsicherheit durch flexibilisierte Wetterund Leistungsprognosemodelle auf Basis stochastischer und physikalischer Hybridmethoden Bessere Möglichkeit zur Übernahme von Systemverantwortung durch Verteilnetzbetreiber Optimierte Ampelphasenvorhersage Vergleich und zielgerichtete Verbesserung der genutzten Einspeiseprognosen Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Dr. Erik Hauptmeier Link Gridcast Vorbereitungen zur konkreten Untersuchung der Einspeiseaufteilung von regenerativen Einspeisungen in das Verteilnetz auf Kuppelumspanner zum Übertragungsnetz anhand eines ausgewählten Netzbereichs 4.13 H2-Studie in einer ausgewählten Verbandsgemeinde Pilotprojekt zur Entwicklung und praktischen Umsetzung der Sektorenkopplung unter Einbeziehung der Nutzung von Wasserstoff aus regenerativ erzeugtem Strom Erstellung einer Machbarkeitsstudie als Grundlage für eine Beurteilung der praktischen Umsetzung Aufzeigen einer funktionierenden Sektorenkopplung zwischen Strom/Wasserstoff/Wärme Steigerung der Reputation in Bezug auf den Einsatz von erneuerbaren Energien Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Engelbert Frerichmann Das Projekt wird vor Ort von der Verbandgemeinde intensiv unterstützt.

37 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Impfstellen an Odorierungsanlagen Analyse der Versuchsergebnisse und der darauf aufbauenden Optimierung des bei der Westnetz entwickelten neu artigen Odorierungsverfahren, inklusive Versuche im realen Netz Weiterentwicklung der Ergebnisse aus dem Vorprojekt zu einem vermarktbaren Produkt Erhöhung der Wiederfindungsrate des Odoriermittels Wartungs- und instandhaltungsfreundliche Konstruktion Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Laufzeit bis Ansprechpartner Sascha Niebialek 4.15 Internet of Things über Long Range Wide Area Network Übertragung von Netzinformationen (z. B. Messwerte aus Ortsnetzstationen) über Long Range Wide Area Network (LoRa WAN) im Sinne des Internet-of-Things-Ansatzes Es werden alternative und kostengünstige Kommuni kationsanbindungen zur Übertragung von Messwerten aus dem Niederspannungsnetz unter Betriebs bedingungen getestet und daraus Empfehlungen für die zukünf tige Anwendung abgeleitet. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Philipp Stöber Zehn Ortsnetzstation wurden mit digitalen Messgeräten einschließlich Datenübertragung mit LoRa WAN ausgestattet. Der Betrieb funktioniert zuverlässig und die Daten können über eine Website abgerufen werden.

38 36 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.16 IO.TargetGrid Weiterentwicklung der prototypischen Softwareumgebung (IO.Netz) für die Westnetz und Führung zur Anwendungsreife im operativen Assetmanagement Im Rahmen des Projektes wurde die prototypische Software auf die Planungsanforderungen des operativen Assetmanagement ausgerichtet und erfolgreich in den Planungsprozess eingebunden. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Ansprechpartner Dominique Giavarra Aus dem Vorgängerprojekt IO.Netz ist das Start-up enervance Solutions entstanden, was das erarbeitete Werkzeug enervance.planning als Softwarelösung für die Westnetz umsetzt. Dieses Werkzeug wird im Projekt IO.TargetGrid erweitert und zur Anwendungsreife gebracht. Weiterhin war dieses Produkt Hauptbestandteil des Lighthouseprojects AdvancedGridPlanning in den Digital@Grid- Projekten der innogy SE. Das Produkt wird im Nachgang bei der Westnetz, Mitnetz, LVN und Elmü-Emasz in der Netzplanung eingesetzt. Das Werkzeug kann für die Hochspannungs- und Mittelspannungsplanung eingesetzt werden. TARGET GRID PLANNING INPUT DATA = + * ACTUAL GRID INSTALLED CAPACITY Scenario NOW 2035 CAPACITY IN USE Reference case

39 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Kathodischer Korrosionsschutz Onlineüberwachung Aufbauend auf Technologien zur Fernüberwachung des kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) soll eine Onlineüberwachung eventueller Baggerzugriffe auf Gashochdruckleitungen aus Stahl realisiert werden. Schäden durch Einwirkung Dritter unmittelbar durch KKS-Messungen erkennen Reduzierung des Instandhaltungsaufwands bei gleichzeitiger Erhöhung der Betriebssicherheit von Gashochdruckleitungen Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage DVGW e. V. Laufzeit bis Ansprechpartner Thomas Laier Die Vorbereitungen für die Feldtests sind abgeschlossen. Ein erster Vorabtest wurde erfolgreich durchgeführt und ermöglichte zusätzlich einige Optimierungen im Detail Marktgebiet-Übergang Ringschaltung Melle/Bissendorf Entwicklung eines PE-Rohrsystems für das Gasverteilnetz aufgrund der Marktumstellung von L- auf H-Gas, insbesondere zur Optimierung des Tiefbaus Nachweis der Praxistauglichkeit des neu entwickelten Rohrleitungsmaterials hinsichtlich des Druckverhaltens und der Verlegemethode Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Laufzeit bis Ansprechpartner Alica Malina Woywod Diese neue Materialart ermöglicht geringere Bauzeiten gegenüber Stahlleitungen, weil zerstörungsfreie Materialprüfungen und Korrosionsschutz nicht erforderlich sind und bis zu 140 m schweißnahtfreie Verlegelängen möglich sind. HexelOne egeplast Ringbund- und Trommelware à m bis DA 160/PN 16 TÜV Süd/DVGW PE 100 (RC) mehrschichtiger Aufbau Verlegung ohne Sandbett und grabenlose Techniken möglich

40 38 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.19 MATeV MemTEG-Verfahren: Anwendungstests und Vermarktung Feldtest zur Validierung und Optimierung des neuen MemTEG-Verfahrens (membranbasierte Triethylenglykol- Trocknung) im Anschluss an das bundes geförderte MemTEG- Forschungsprojekt Durchführung des Regelbetriebs der MemTEG-Pilotanlage parallel zur Ausspeichersaison und Validierung der Ergebnisse aus dem Probebetrieb auf dem Erdgasspeicher in Staßfurt Bekanntmachung und Präsentation der MemTEG-Technologie in der Öffentlichkeit mit dem Ziel der Vermarktung Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage innogy Gas Storage NWE GmbH Laufzeit bis Ansprechpartner Paul Lückmann Link MemTEG Erfolgreiche Umsetzung von technischen Optimierungen der Membran-Module zur Sicherung des Langzeitbetriebs der MemTEG-Anlage

41 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT MemTEG Membranbasierte Triethylenglykol-Trocknung zur Trocknung von feuchtem Erdgas Inhalt des Forschungsvorhabens ist der Aufbau und die Entwicklung einer Demonstrationsanlage einer membranbasierten Triethylenglykol-Trocknung zur energiesparenden Trocknung von feuchtem Erdgas im großtechnischen Maßstab und dessen prototypische Anwendung über einen längeren Zeitraum in einer Erdgasspeicheranlage. Es konnte nachgewiesen werden, dass keramische Molsieb membranen unter realen Bedingungen für die Regeneration von Triethylenglykol (TEG) verwendet werden können. Auf dem Untergrundspeicher in Staßfurt wurde erfolgreich eine Pilotanlage zur TEG-Regeneration mittels anorganischer Membranen errichtet. Das Projektziel einer emissionsfreien Pilotanlage wurde erreicht. Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage innogy Gas Storage NWE GmbH Laufzeit bis Förderung BMWi Ansprechpartner Paul Lückmann Link MemTEG Erfolgreicher Projektabschluss und fristgerechte Einreichung des Schlussberichts beim Projektträger Jülich 4.21 Messung von Methan- und Wasserstoffemissionen Laboranalyse betriebener und intakter Gasventile zur Eignung für die Beimischung von Wasserstoff in das Erdgasnetz Nachweis der Tauglichkeit der Armaturen für den Einsatz von Wasserstoff im Erdgasnetz Erfahrungswerte für den Emissionsgrad des Gasgemisches Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Laufzeit bis Ansprechpartner Oliver Dengler Die Wasserstoffdichtigkeit von älteren, ehemals erdverbauten Armaturen wurde nachgewiesen.

42 40 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.22 Methode zur Hochrechnung von Methanemission In dem Projekt wird eine europaweit gültige Methode zur widerspruchsfreien und genauen Erhebung der Methanemissionen der europäischen Erdgasverteilnetze entwickelt und die Standardisierung über die europäischen Normungsorganisationen vorbereitet. Mit einer anerkannten Methode wird der Nachweis der sehr geringen Methanemissionen der Erdgasverteilnetze auf europäischer und nationaler Ebene möglich. Unter der Leitung des DBI kooperieren 11 Projektpartner sehr erfolgreich, um eine gemeinsam akzeptierte Methode zu entwickeln trotz der teilweise sehr unterschiedlichen nationalen Gegebenheiten. Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage DBI-GUT GmbH GERG the european gas research group Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Klaus Peters Link MEEM 4.23 Mittelspannungs-Kabelschirmmaterialwechsel Materialwechsel in Koordination mit den zu berücksichtigenden Konstruktionsmerkmalen der bisherigen Standardkabel; Ersatz von Kupfer durch Aluminium als Schirmmaterial Vorbereitungen zur Einführung eines neuen Kabelschirmmaterials Entwicklung des entsprechenden Verbindermaterials für den Anschluss an Schaltanlagen bzw. Übergängen Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Ansprechpartner Mario Kliesch

43 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Mobile Messvorrichtung zur Erfassung von Erdfehlerströmen Ermittlung und Analyse von Mittelspannungs-Erdfehlerströmen durch Oberschwingungsbelastung, welche bisher bei der Aus legung von Netzbetriebsmitteln keine Berücksichtigung finden Validierung des bestehenden Berechnungsmodells der Erdfehlerstromanteile im Mittelspannungsverteilnetz Überprüfung aller Mittelspannungsverteilnetze hinsichtlich der Einhaltung maximal zulässiger Erdfehlerströme Entwicklung neuer Netzdienstleistung Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Ansprechpartner Fabian Stüber Erstmaliges Aufzeichnen des Erdschlusses direkt an der Fehlerstelle mit hochauflösendem Messequipment 4.25 Neue Speicher für intelligente Netze und Anwendungen Einsatz einer neuartigen Batterietechnologie mit dem Multi-Objective-Operation-Ansatz zur Optimierung ihrer Wirtschaftlichkeit Der Auftragnehmer ist seinen vertraglichen Verpflichtungen nicht nachgekommen. Deshalb wurde das Projekt vorzeitig beendet. Es konnten tiefe Erkenntnisse zur Speichertechnolgie Zink-Luft und dessen Entwicklungsstand erworben werden. Erfahrungen und neue Technologien wurden gesichert (inklusive einer Patentanmeldung). Im Projektverlauf zeigte sich, dass der Entwicklungsstand der Batterie die Erwartungen nicht erfüllt. Es war erforderlich das Projekt rechtzeitig abzu brechen, um Schaden vom Unternehmen abzuwenden. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Systems and Storage Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Michael Milbradt

44 42 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.26 Power-to-Gas Ibbenbüren Bau und Betrieb einer Power-to-Gas-Anlage mit Proton- Exchange-Membrane- Elektrolyse (PEM- Elektrolyse) zur Einspeisung von Wasserstoff in das Erdgasnetz in Ibbenbüren Sammlung von Betriebserfahrung mit PEM-Elektrolysen und mit der Wasserstoffeinspeisung in das Hochdruck- Erdgasverteilnetz Identifizierung der notwendigen Vertragsketten für Vermarktungskonzepte Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Carsten Stabenau Durch das Projekt gehört Westnetz zu den TOP 10 der Power-to-Gas-Anlagenbetreiber und kann Engineering- und Betriebserfahrungen in interessierten Kreisen einbringen.

45 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Power-to-Heat-Anlage in Smart Grids Nutzung eines örtlichen Wärmeverteilnetzes zur verteil netzdien lichen Steuerung einer Power-to-Heat-Anlage, um das örtliche Stromverteilnetz zu entlasten und die Erweiterung der Anlage zu vermeiden Im Bereich einer Umspannanlage der Westnetz GmbH wurde ein Wärmeverteilnetz mit der Power-to-Heat-Methode für die Stromnetzflexibilisierung nutzbar gemacht. Durch gezielt verteilnetzdienliche Steuerung der Anlage wird eine Entlastung des Stromverteilnetzes erreicht und dadurch der notwendige Netzausbau zeitlich verschoben. Die Steuerung sorgt im Idealfall für die Nutzung von Überproduktionen erneuerbaren Stroms und in den übrigen Zeiten der Unterproduktion steht die Anlage für den Regelleistungsmarkt zur Verfügung. Sowohl der Wärmelieferant als auch der Verteilnetzbetreiber entwerfen ein rentabel-energiewirtschaftliches Marktmodell. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Engelbert Frerichmann Die Power-to-Heat-Anlage wurde öffentlichkeitswirksam eingeweiht. Funktionsweise von Power-to-Heat-Anlagen Direkte Wärmeerzeugung aus Strom (Nutzung von negativer Regelenergie oder Überschussstrom) Wasser wird direkt über eine Vielzahl elektrischer Widerstandsdrähte erwärmt (Elektro erhitzer). Im Inneren des Appa rates wird die elek trische Energie durch den Widerstand in Wärme umgewandelt. Vorhandene Wärmesenke Teilnahme am negativen Regelenergiemarkt Flexibilitäts- und Erlöspotenziale nutzen. Anschlussraum Rücklauf/Eintritt Sicherheitsventil Leistungsbereich: Elektrischer Anschluss: Vorlauf/ Austritt bis 5 MW 400/690 V Leistungsbereich: kw ¹ Elektrischer Anschluss: 400 V ¹ Einsatz im Regelenergiemarkt zu prüfen Quelle: Klöpper Therm

46 44 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.28 Proaktives Verteilnetz Spannungsebenenübergreifende, automatisierte Steuerung des Verteilnetzes bei Planabweichungen; Netzengpassmanage ment durch Abruf/Ansteuerung von Flexibilitäten Ausgestaltung des Kapazitätsampelmodells, insbesondere der gelben Ampelphase Demonstration und Evaluierung des Konzepts und Nutzbarmachung von Flexibilitäten für das Verteilnetz Vermeidung von unnötigem Netzausbau aufgrund temporärer Engpässe Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Förderung BMWi Ansprechpartner Daniel Telöken Link Proaktives Verteilnetz Die Entwicklung der einzelnen Systemkomponenten ist abgeschlossen und das Gesamtsystem wurde in einem ausgewählten Netzgebiet mit realen Kundenflexibilitäten getestet.

47 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Rohrleitungsinspektion über Satellit Bewertung eines neuen Inspektionsverfahrens per Radar- Satellitenauswertungen im Vergleich zu herkömmlichen Rohrleitungsinspektionsverfahren Das Messverfahren ist für den Gasnetzbetrieb nicht geeignet, da die Messgenauigkeit noch nicht ausreicht. Die Entwicklungen dieses vielversprechenden Inspektionsverfahrens werden weiter beobachtet. Die beteiligten Hersteller nutzen die Projektergebnisse zur Weiterentwicklung des Verfahrens. Kooperationspartner innogy SE, CoC Gas Grids and Storage Laufzeit bis Ansprechpartner Hans-Georg Slooten Die gute Zusammenarbeit mit zwei weiteren Projektpartnern ermöglichte eine Reduktion der Projektkosten um 66 %.

48 46 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Forschung & Entwicklung 4.30 Schwarmspeicher Aufbau eines Schwarmspeichers bestehend aus Batterien bei 30 PV-Haushaltskunden in einem ausgewählten Landkreis Neben der Eigenbedarfsoptimierung durch den Haushaltskunden werden die Batterien markt-, netz- und systemdienlich durch den Energielieferanten bzw. die Netzleitstelle gesteuert und das notwendige Zusammenspiel von Netzbetreiber und Energielieferanten regulierungskonform erprobt. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Förderung BMWi Ansprechpartner Nico Filusch Dr. Torsten Hammerschmidt Frank Kauth Die Forschung und Anwendungsentwicklung zur Zusammenarbeit der Rollen Netz, Lieferant und Messstellenbetrieb ermöglichen es, dass der Eigentümer des dezentralen Batteriespeichers Erlöse sowohl vom Lieferanten als auch vom Netz mit dem Betrieb dieser neuen Technologie generieren kann. Im Rahmen des Projekts wurde ein neuer Fernwirktechnikanbieter getestet und abgenommen.

49 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Smart Clothing@innogy Use Cases für Smart Clothing zur Erhöhung der Arbeitssicherheit entwickeln und abschließend beurteilen Erhöhung der Arbeitssicherheit Optimierung betrieblicher Abläufe Erprobung neuer Messtechniken und Signalgebung integriert in persönlicher Schutzausrüstung Start der ersten Pilotphase mit rund 50 Testteilnehmern Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Laufzeit bis Ansprechpartner Tobias Dickel Roland Dropalla 4.32 Smart Operator Aufbau von Smart Grids in Niederspannungsverteilnetzen mit Überwachung in zwei Demoregionen Nach Abschluss des Projektes liegt ein vertriebsfertiges Produkt vor, das von der Konzeption bis zur Markteinführung alle Phasen der Produktentwicklung erfolgreich durchlaufen hat. Die Ergebnisse des Projektes sind Ausgangspunkte für die Folgeforschung im Projekt DESIGNETZ und für die Produkte Netzscreening sowie Netz-Optimierung. Kooperationspartner innogy SE, CoC Energy Grids Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Achim Schneider Stefan Willing

50 48 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.1 Agent.GridPlan Agentenbasierte Simulation für einen ganzheitlichen Planungsprozess mit einer optimierten Handlungsem p- fehlung unter Berücksichtigung der Altersstruktur des bestehenden Assets Erkenntnisse über Robustheit und mögliche Netzengpässe unserer Verteilnetze bei variablen Eingangsszenarien (Gesetzesänderungen, Prognoseungenauigkeit etc.) Verbesserung der Planungsprozesse Hoch-, Mittel- und Niederspannung Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Dominique Giavarra Durch die Bereitstellung von reellen Betriebs- und Netz daten ermöglichen wir den Projektpartnern das Simulations modell zu validieren und zu kalibrieren. Weiterhin stellen wir den Praxisbezug und die zukünftige Anwendbarkeit des entwickelten Tools in der Netzplanung sicher. In 2017 wurden zwei Fachberichte über die Forschungsergebnisse des Projektes publiziert. 5.2 Corona-Copter Vorstudie Evaluierung einer UV-Kamera mit Charge-Coupled-Device- Technologie zur Detektion von UV-Emissionen durch Korona an Freileitungen Prüfung der Tauglichkeit kompakter und günstiger UV- Kameras für den Inspektionseinsatz Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Rolf Zander Es konnten erstmalig Teilentladungen an Freileitungsisolatoren mit relativ geringem Aufwand sichtbar gemacht werden.

51 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Digitaler Gasnetzplan für Studien Datentechnische Aufbereitung und Darstellung des Gasnetzes der Westnetz Das Gasnetz der Westnetz wurde im Zuge dieses Projektes datentechnisch aufbereitet und in anonymisierter Form dargestellt. Dadurch wird der Aufwand für die Bereitstellung von Gasnetzdaten, z. B. für Studien, deutlich reduziert. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Dieter Juchem Die Reduzierung des Aufwands und die Übereinstimmung mit den Anforderungen unseres Information Security Management System (ISMS) wurde erreicht. 5.4 Digitalisierung der Messgeräte im Niederspannungsverteilnetz Schlepp zeigermessgeräte zur Strommessung in Ortsnetzstationen sollen durch neue fernauslesbare Messgeräte getauscht werden. Im Rahmen des Marktscreening wurden preiswerte Technologien ermittelt. Durch den Einsatz dieser Messungstechniken ist eine Fernauslesung von Messwerten im Niederspannungsnetz günstig möglich. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Torsten Kugel Die nachhaltige Implementierung der Technologie wurde für die Westnetz GmbH beschlossen.

52 50 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.5 Einsatz von Polyamid PA 12/DP 16 in Erdgasverteilnetzen Polyamid ist als alternatives Material für Gashochdruckleitungen bis DP 16 entwickelt worden und soll in einem Feldversuch getestet werden. Es sollen die Vorteile (Reduzierung der Baukosten, Bauzeiten und Betriebskosten) nach gewiesen werden. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Marco Zerbin Aufbau von Konstruktions- und Betriebserfahrungen mit dem neuen Kunststoffrohrmaterial Polyamid PA 12 für Gashochdruckleitungen bis 16 bar Das Projekt wurde bei Westnetz in enger Zusammenarbeit der Bereiche Projektierung und Betrieb vorbereitet und betreut. Zudem wurden Versuche durchgeführt, die die enorme Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber Baggereingriff eindrucksvoll unter Beweis stellten. Im Rahmen einer Sanierungsmaßnahme wurden 280 m Gashochdruckleitung aus PA 12 als Ersatz für Stahlleitungen eingebaut und in Betrieb genommen. Die einfachere Verarbeitbarkeit des neuen Rohrleitungswerkstoffs wurde bestätigt und die Sanierung konnte dadurch schneller durchgeführt werden.

53 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Erdgasvorwärmung mit Power-to-Heat Umsetzung eines innovativen Vorwärmkonzeptes durch den netzdienlichen Einsatz einer Power-to-Heat-Anlage im Rahmen der Erneuerung einer Gas-Druckregel- und -Messanlage Vermeidung regionalen Netzausbaus durch Kopplung von Gas- und Stromnetz Nachweis der Wirtschaftlichkeit dieser Kopplung mit optionalem Pooling Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Martin Wiggering Strom- und Spannungsspitzen konnten durch volatile Einspeisungen (Photovoltaik) abgefangen werden. Es wurde Know-how im Bereich der optimalen Steuerung von flex iblen Lasten aufgebaut.

54 52 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.7 Flexible elektrische Netze FEN-Kooperation Beteiligung am FEN-Konsortium zur Erforschung von Gleichstromtechnik im Stromnetz Aufbau des Forschungscampus Forschungs- und Entwicklungsergebnisse im Bereich der Gleichstromtechnik Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Dr. Joachim Pestka Link FEN-Kooperation 5.8 Health-Index für Großtransformatoren mit Machine-Learning-Verfahren Auf Basis von Analysedaten unserer Großtransformatoren wird ein Health-Index berechnet. Dabei kommen Machine-Learning-Algorithmen zum Einsatz. Optimierte Wartung und Erneuerung auf Basis von Machine-Learning-Verfahren Positiver Einfluss auf die Betriebskosten von Verteilnetzen Digitale, datenbasierte Dienstleistungsangebote können entwickelt werden Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Rene Hellberg Helmut Lührsen Dirk Schlüter Mit diesem Projekt wird Wissen zu Machine-Learning- Verfahren aufgebaut, das in den nächsten Schritten z. B. auf andere Anlagentypen übertragen und genutzt werden kann. Health-Index" basiert auf dem Lebenslauf und den Ölmessungen

55 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Hexacopter-Fremdkörperentfernung in Freileitungen Entfernung von Fremdkörpern aus Freileitungen mittels Hexacopter Nachweis über die Tauglichkeit des Spezialanbaus zum Einsatz bei Verteilnetzbetreibern Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Ralf Bartsch Maik Neuser Der erste Praxistest bestätigte die Funktionsfähigkeit des Hexacopters mit Spezialanbau. Zur Zeit werden weitere Werkstoffprüfungen und Verfahrensfreigaben im Prüflabor erarbeitet.

56 54 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.10 Ideenmanagement Weiterentwicklung Das bestehende Ideenmanagement soll für die Bedürfnisse der Westnetz weiterentwickelt werden. Ideen zu melden soll eine integrierte, selbstverständliche Alltagsmaßnahme werden. Es wurden verschiedene Varianten zur Weiterentwicklung des Ideenprozesses entwickelt und bewertet. Die Ergebnisse unterstützen die Entscheidung zum wei teren Vorgehen. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Christoph Rogmann 5.11 InfraCharge InfraCharge soll einen bedarfsgerechten Ausbau von Ladesäulen ermöglichen, indem Bürger favorisierte Standorte für eine Ladesäule angeben und bewertet werden können. Dazu wird eine Webseite erstellt und kundenorientiert programmiert. Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Thomas Appel Entwicklung eines vermarktbaren Produkts Umsetzung zweier Pilotprojekte in Kooperation mit der DigiKoo GmbH. Erste Ergebnisse wurden einem breiteren Publikum auf der E-world 2018 vorgestellt. Siehe auch: Link DigiKoo Teil von innogy

57 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Interaktives Whiteboard Drei unterschiedliche Whiteboards sollen für die Verwendung in Fachbereichen getestet werden. Der Verwendungszweck ist dabei fokussiert auf die Teamtafel mit Interaktion am Bildschirm. Die Möglichkeiten durch einen digital unterstützten Wissensaustausch zwischen den Teams wurde bewertet und eine Handlungsempfehlung für den Einsatz bei der Westnetz abgeleitet. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Tom Fuchs 5.13 Isolierte NH-Messerabgriffe für Aggregateinspeisung Ein isolierter Einsteckverbinder wird entwickelt, der sicher, zuverlässig und schnell die Verbindung in der NH-Leiste durch Einschub gewährleistet. Entwicklung eines neuen Betriebsmittels bis hin zu einem zugelassenen/zertifizierten Produkt Erhöhung der Arbeitssicherheit und Steigerung der Effizienz in Arbeitsprozessen Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Frank Debus Diese neue Technologie steht zur Betriebseinführung bereit.

58 56 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.14 Leistungstrennschalter (LTS) im Regelbetrieb Konzeptentwicklung für die Einführung des Leistungstrennschalters in den Regelbetrieb Vorbereitung von Standardanlagen und Überführung in den netztechnischen Standard einschließlich technischwirtschaftlicher Bewertung und Optimierung der unterschiedlichen Errichtungs- und Betriebskonzepte Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Dr.-Ing. Anna Sophia Fölting Christoph Schmalfeldt Erste Betriebserfahrungen bestätigen das Senkungspotenzial des Betriebsaufwandes in Höhe von über 40 %. Veränderung der Kosten durch LTS-Einsatz 20 % 10 % Investition 19 % 0 % 10 % 20 % 30 % 44 % 40 % 50 % Betriebsaufwand

59 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Let s get visualized: VR@Westnetz Erstellung von virtuellen Umgebungen mit ausgewählten Referenzprojekten einschließlich VR-Technologiescreening und Abschätzung weiterer VR-Anwendungsfelder im Unternehmen Aufbau von Expertise im Bereich Virtual Reality einhergehend mit einem Screening der derzeit verfügbaren Technologien Visualisierung ausgewählter F&E- bzw. Innovationspro jekte in einer virtuellen Tour Erkenntnisse über weitere Anwendungsgebiete (Anlagendokumentationen, Schulungen ) sammeln und das Einsatzpotenzial für weitere Anwendungsfelder im Unternehmen abschätzen Es ist gelungen, die virtuelle Umgebung mit bestehenden IT-Systemen zu verknüpfen, um auf Knopfdruck detaillierte Informationen zu Bauteilen zu erhalten, die in der virtuellen Umgebung zu sehen sind. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Christopher Fuchs Umsetzung einer virtuellen Umgebung Photoaufnahme mit 360 -Kamera Rundgangerstellung Bereitstellung der Inhalte auf einem Server Photoaufnahme mit Digitalkamera Panoramenerstellung Betrachtung im Showroom mittels VR-Brille Betrachtung auf Website

60 58 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.16 Methoden der künstlichen Intelligenz eingesetzt zur Lastprognose an Ortsnetzstationen Mit Hilfe von Datenanalysen und Methoden des maschinellen Lernens sollen zunächst Lastflüsse über vermessene Ortsnetz stationen prognostiziert und validiert werden. Darauffolgend werden diese Methoden auf nichtvermessene Ortsnetzstationen angewandt, damit deren Leistungsfluss/ Belastung ohne zusätzliche Messtechnik vorhergesagt werden kann. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Dr.-Ing. Daniel Hölker Janina Preuß Der Lastfluss unterhalb einer Umspannanlage wird mit Hilfe dieser Methodik abschätzbar. Systemführer können mit dem Wissen über die Last bei Ortsnetzstationen bessere Entscheidungen bei Schaltungen treffen. Die notwendige Dimensionierung der Betriebsmittel kann besser abgeschätzt werden, sodass Betriebsmittel in Zukunft besser ausgelastet werden können Mittelspannungsschaltprozess Digitalisierung des Mittelspannungsschaltprozesses zwischen zentraler Netzleitstelle und dem mobilen Netzbetrieb vor Ort mit Fokus auf Schaltungsplanung und Dokumentation Kostensenkung durch die automatische Generierung des Schaltungsablaufes bei Erstellung des Schaltantrages Verbesserte Nachvollziehbarkeit durch Abbildung des Genehmigungsworkflows im Leitsystem für den gesamten Schaltungsablauf einschließlich einer medienbruchfreien Anweisung und Dokumentation von genehmigten Schaltungen im Mittelspannungsverteilnetz Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Torsten Kugel Auf der E-world 2018 konnte die funktionsfähige App GridControl vorgestellt werden.

61 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT MuSeKo Multi-Sektor-Kopplung Modellbasierte Analyse der Integration erneuerbarer Stromüberschüsse durch die Kopplung der Stromversorgung mit den Wärme-, Gas- und Verkehrssektoren Bewertung der Wirtschaftlichkeit verschiedener Sektorenkopplungsszenarien Empfehlung von Investitionsanreizen und regulatorischen Rahmenbedingungen Ableitung des Entwicklungsbedarfs für sektorenkopplungsfähige Energienetze Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Förderung BMWi Ansprechpartner Westnetz GmbH Klaus Peters Link MuSeKo Durch die Bereitsstellung von Erdgasverbrauchsdaten für die Vorwärmanlagen im Hochdruckverteilnetz wurde eine repräsentative Bewertung für gesamt Deutschland ermöglicht Optimierte intelligente Ortsnetzstation Erarbeitung eines optimierten Technologiekonzeptes für auto matisierte Ortsnetzstationen (ONS) Es wird ein optimiertes Technologiekonzept zu automatisierten Ortsnetzstationen erarbeitet. Darin enthalten sind diverse Optimierungspotenziale, sowie die Fachabteilungen, die diese Potenziale heben können. Zusätzlich legt das Projektteam einige ausgewählte Lösungsideen in einem ausgearbeiteten Feinkonzept vor. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Sara Ernst Phil Kurbjuhn Umfangreiche Erarbeitung von Optimierungspotenzialen für das Thema automatisierte ONS, sowie von Lösungsideen, um diese zu heben.

62 60 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.20 P-Q-Regler für Erzeugungsanlagen P-Q-Regler zur direkten und (teil)autonomen Ansteuerung von Erzeugungsanlagen für einen Verteilnetzbereich Technologieentwicklung zur direkten Ansteuerung der Wirk- und Blindleistungseinspeisung aus Erzeugungsanlagen Vorbereitung der zentralen Leittechnik für eine solche dynamische und frei parametrierbare Ansteuerung von Erzeugungsanlagen Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Thomas Christ Umstellung aller Windparks im Verteilnetzbereich auf eine steuerbare Spannungs-/Blindleistungsregelung (Q(U)- Regelung) und Durchführung umfangreicher Funktionstests mit diesen Windparks aus der Netzleitstelle 5.21 Smart Operator Folgeprojekt Einsatz der Smart-Operator-Technologie in ausgewählten Niederspannungsnetzen und Weiterentwicklung der Messund Auswerteroutinen für einen netzplanungsfreundlichen Einsatz Realisierung von Smart Operator in ca. 10 Niederspannungsnetzen im Westnetz-Gebiet Anpassung der automatisierten Analyse der Netze für kurze und prägnante Auswertungen für das Regionalzentrum und die Systemführung Erhöhung der Transparenz und Effizienz, verbesserte Abschätzung der Netzreserven Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Andreas Löchte Die ersten Smart Operator sind in Betrieb.

63 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Szenarioanalyse Netzentwicklung Gas (SAN Gas) Aufbau eines Simulationstools zur Bewertung von Entwicklungstrends im Wärme- und Stromsektor ausgehend vom bestehenden Erdgas-Verteilnetz der Westnetz Analyse verschiedener Einflussgrößen auf Modellebene, die die Kundenentscheidung für ein Heizungssystem beeinflussen Bewertung von Entwicklungstrends mit Auswirkungen auf die Erdgasverteilnetz der Westnetz (z. B. Preise, Förderung, CO2-Abgabe) Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Klaus Peters Mit der Simulation des Kundenverhaltens bei der Auswahl einer bevorzugten Heizung konnte z. B. gezeigt werden, wie sich die Energieeinsparverordnung, staatliche Förderprogramme oder eine CO2-Abgabe auf die Anzahl der neu installierten Strom- und Gasheizungen auswirken Versorgung im urbanen Raum Analyse und Bewertung zukünftiger Energieversorgungskonzepte zur anforderungsgerechten Reduktion der Treibhausgasemissionen im urbanen Raum Erhöhung der Sicherheit für die Planung der Versorgungsaufgabe und unmittelbarer Zugriff auf Forschungsergebnisse Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Klaus Peters Entwicklung eines generischen Angangs für die Verarbeitung öffentlich zugänglicher Daten (z. B. aus Google Maps) und den Rückschluss auf Versorgungsstrukturen/Profile mit Übertragbarkeit auf weitere Gebiete und Verprobung mit realen Messwerten aus den Verteilnetzen der Westnetz

64 62 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Unsere Themen in Innovationsprojekten 5.24 Visualisierung von Standsicherheitsuntersuchungen an Masten und Plausibilisierung der Berechnungen mit Machine-Learning- Algorithmen Die digital erfassten Messwerte der Standsicherheitsuntersuchungen mit dem Messsystem mastap¹ werden in einem interaktiven Dashboard visualisiert. Der Anwender kann sich mit Hilfe verschiedener Filter eigene Auswertungen durchführen. Mit der Hilfe von Machine Learning wurde überprüft, ob die Berechnungssoftware in sich konsistente Ergebnisse liefert. Die Einsatzplanung kann sich einen schnellen Überblick über die wirklich notwendigen Wartungen von Masten verschaffen und diese besser planen. Die Einsatzplanung erhält wöchentlich eine Visualisierung mit den aktualisierten Standsicherheitsbeurteilungen mit mastap. Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Jörg Krüger Helmut Lührsen Link mastap ¹ Zerstörungsfreies Messverfahren zur Bewertung der Standsicherheit von Masten verschiedener Bauarten (z. B. Lichtmaste, Flutlichtmaste, Holz - maste, Freileitungsmaste)

65 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Weiterentwicklung von Bauteilen für PE-Rohrsysteme Begleitung der Weiterentwicklungen vieler Produktgruppen aufgrund weitergehender Anforderungen an PE-Bauteile unter anderem mit Versuchen an Prototypen im Prüfungszentrum Recklinghausen Neu- und Weiterentwicklungen sowie Änderungen von Standardbauteilen Begleitung der Entwicklungen, z. B. mit Versuchen an Prototypen Freigabe der Bauteile nach Durchlauf des Prüfverfahrens und nach Praxistests im Erdgasverteilnetz Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Dirk Grahl Das Projekt stellt sicher, dass innovative Betriebsmittel, wie z. B. neue Anbohrarmaturen, Verschlussmuffen oder Heizwendelformteile, und neue Werkstoffkombinationen zur Erhöhung der Betriebssicherheit beitragen Zellulares Quartier der Zukunft Aufbau eines klimaneutralen Quartiers unter Ausgestaltung der notwendigen Infrastruktur und Feststellung des Eigenversorgungsgrades (Studie) Aufzeigen von zukunftsfähigen und nachhaltigen Geschäftsmodellen für Verteilnetzbetreiber Kategorie DSO 2.0 Laufzeit bis Ansprechpartner Westnetz GmbH Carsten Stabenau

66 64 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Register 2016/2017 der Abschlussarbeitsthemen Neben dem Einsatz in Projekten und Maßnahmen arbeiten Hochschulabsolventen im Rahmen von Abschluss arbeiten und Dissertationen an der stetigen Prozess- und Produkt- optimierung sowie an neuen Herausforderungen mit. Die Ergebnisse werden über die Wissensplattform im Intranet der Westnetz zur Verfügung gestellt Konzepterstellung für ein Temperatur-Monitoring zur Belastungs- und Einsatzoptimierung von Leistungstransformatoren Prozessoptimierung in der k-fae-fertigung durch Einführung eines datenbankgestützen Projektierungssystems Automatisierung von Ortsnetzstationen im Regionalzentrum Arnsberg: Weiterer Ausbau unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten Optimierung des Energietransports im Verteilnetz durch eine realitätsgerechte Modellierung von Umspannanlagen Einsatz von alternativen Stromspeichersystemen in Umspannanlagen Maßnahmenbewertung zur Minimierung elektrischer und magnetischer Felder in der Umgebung von 110-kV- Umspann- und -Schaltanlagen Weiterentwicklung der Netzentgeltsystematik im Stromverteilnetz hinsichtlich eines variablen Preissystems vor dem Hintergrund der Energiewende A day ahead electricity storage flexibility prediction for peak shaving Spannungsstabilisierung unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Eine Analyse bestehender Spannungsregelkonzepte im Niederspannungsnetz Niederspannungszielnetzplanung, unter Berücksichtigung von EEG- und E-Mobilität-Potenzialen, auf Grundlage der bestehenden Planungs- und Betreibsgrundsätze für ein ländliches Mischgebiet Realisierung einer dezentralen Weitbereichsregelung am Beispiel des Netzgebietes Kalkar Erarbeitung eines Konzeptes zur Optimierung der automatischen Frequenzentlastung unter Einhaltung der Mindestanforderungen in verschiedenen Netzsituationen Konzeption und Entwicklung einer Messsoftware zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit eines Kommunikationskanals Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen im Normal- und Entstörungsschaltbetrieb im elektrischen Verteilnetz unter Berücksichtigung von Pönalzahlungen Verbesserung der Trennstellenlegung im 10-kV-Mittelspannungsnetz unter Berücksichtigung der Betriebszustände Last und Einspeisung Regulierungskonforme Nutzung der Flexibilität von Biogasanlagen für den wohlfahrtsoptimierten Einsatz in der Verteilnetzebene Untersuchung von Rückwirkungen durch Mittelspannungslängsregler auf das Verteilnetz im Fehlerfall

67 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Optimierte Platzierung und Dimensionierung von Energiespeichern im Verteilnetz der Westnetz GmbH zur Erstellung von Smart-Grid-Lösungen Multiobjektive Nutzung von Power-to-Heat-Anlagen am Beispiel der Verknüpfung von verteilnetzdienlicher Bewirtschaftung mit der Regelenergievermarktung Herausforderungen an die Schutzsysteme im Niederspannungsverteilnetz der Zukunft im Gebiet der Westnetz GmbH Technische Herausforderungen eines Gasnetzbetreibers bei der Stromnetzübernahme Modell zur Betriebsführung Analyse der Auswirkungen von Power-to-Heat-Heizungssystemen auf die Auslastung der Strom- und Erdgasverteilnetze der Westnetz GmbH Erdschlussversuche im Mittelspannungsnetz Machbarkeit, rechtlicher Rahmen und theoretische Betrachtung Technische und wirtschaftliche Analyse von FTTB-Infrastrukturen zur Erschließung von Gewerbekunden in den Landkreisen Ahrweiler und Mayen-Koblenz Systemischer Ansatz eines regionalen Wasserstoffnetzes Untersuchung unterschiedlicher Ladesteuerungen zur Netzintegration der Elektromobilität in das bestehende Verteilnetz

68 66 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Register 2016/2017 der Abschlussarbeitsthemen 2017 Analyse und Modellierung der statischen und dynamischen Spannungsabhängigkeit eines exemplarischen Verteilnetzes mit hoher Durchdringung erneuerbarer Energien Blindstromschaltvermögen von Mittelspannungs- Lasttrennschaltern in 10- und 20-kV-Netzen der öffentlichen Versorgung Techno-ökonomische Analyse und Modellierung von Flexibilitätspotenzialen im Verteilnetz Integration einer Photovoltaikanlage zur Versorgung der Schutz-, Leit- und Nachrichtentechnik in der Station Alfhausen Analyse der Batteriespeicherprojekte der Westnetz GmbH zur Optimierung der Speicherassets und Ausleseroutinen sowie Evaluation von Batteriemodellen Alternative Kommunikationstechnologie als Ersatz für MUC-Kommunikationsmodule Eine methodische Bewertung für die Verwendung im nichtregulierten Messstellenbetrieb Auswertung des Leistungsverhaltens einer OPV-Anlage an einer zylindrischen Fassade Ökologischer Vergleich der OnSite-Wasserstoffherstellung für Brennstoffzellen-Schienenfahrzeuge mit einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unter Berücksichtigung der Dekarbonisierungsziele von COP21 Untersuchung der Netzgruppen im Erdschlussfall und Optimierung im Betriebsführungssystem der Systemführung Wesel im Gebiet der Westnetz GmbH Optimierungspotenziale in der Auslastung erdverlegter Mittelspannungskabel Vergleichende Bewertung der Qualitätskontrollen im Wareneingang Möglichkeiten und Grenzen der Erdgasverflüssigung mittels indirekter Erdgasexpansion in GDRM-Anlagen Ermittlung eines Abdeckspektrums eigener Odoranlagen durch einen Impfdüsenprototypen anhand theoretischer Ergebnisse und Erarbeitung alternativer Injektionssysteme Wirtschaftliche Errichtung von Gas-Druckregel- und -Messanlagen unter Berücksichtigung von technischen Aspekten Kostenreduzierungspotenzial im Tiefbau Chancen und Risiken beim Verlegen von Gasleitungen aus Stahl Entwicklung und Bewertung von Konzepten zur Ausgestaltung der BDEW-Ampelphasen im DESIGNETZ- Demonstrator Smart Station Die Entwicklung des Blindleistungsaufkommens sowie dessen Einfluss auf das Mittel- und Niederspannungsnetz Entwicklung eines Konzeptes zur automatischen Steuerung von Leistungsflüssen in einem ausgewählten Mittelspannungsnetz der Westnetz GmbH Analyse und Entwicklung eines digitalen Schalthelmes als Prototyp zur Unterstützung des Schaltmonteurs bei Schalthandlungen im Mittelspannungsnetz Analyse von Flexibilitätsoptionen im Verteilnetz bei eigenverbrauchsoptimierten Batteriespeichern an einem Beispiel im Gebiet der Westnetz GmbH Grundlagen und Technologien der Erzeugung von Small Scale LNG

69 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Konzeption einer Entscheidungshilfe zur Bewertung informationstechnologischer Werkzeuge zur Prozessoptimierung bei der Westnetz GmbH Messung der niederspannungsseitigen Erdungswiderstände in Ortsnetzstationen Einsatz einer innovativen Heizungsanlage unter Berücksichtigung von technischen und wirtschaftlichen Aspekten Herausforderungen an die Schutztechnik im Mittelspannungsverteilnetz der Zukunft im Gebiet der Westnetz GmbH Multiobjektive Nutzung von Batteriespeichern in Verteilnetzen Beschreibung der Ausbaugrenze isoliert betriebener EEG- Mittelspannungsnetze Randbedingungen identifizieren, simulieren und bewerten Strategische Handlungsempfehlung zum Umgang mit kundeneigenen elektrischen Energiespeichern im Niederspannungsnetz aus Sicht des Verteilnetzbetreibers (VNB) Energetische und wirtschaftliche Potenzialanalyse des deutschen Erdgasmarktes hinsichtlich der sich ändernden Anforderungen durch die Versorgung mit LNG Entwicklung eines Regelalgorithmus für einen Höchstspannungs-Netzkuppeltransformator mit Querreglung Konzeptfindung zur Erdschlusskompensation der geplanten Hochspannungskabelverbindung Osburg-Thalfang Analyse und Validierung zum Einfluss von Kundenbezugsund Erzeugungsanlagen auf die Kurzschlussleistung im Mittelspannungsnetz und Einordnung der Auswirkungen im Hinblick auf die Kurzschlussfestigkeit von Netzkomponenten Unsymmetrien und Ströme auf dem PEN-Leiter Messung und Analyse von lang anstehenden Erdschlüssen im 110-kV-Netz im Bereich Operation Ems-Westfalen Konzept und Simulation eines regionalen Datenknotens für die Steuerung von Anlagen im Verteilnetz Untersuchungen zur EMV-Problematik in elektrischen Straßenbeleuchtungsanlagen mit LED Entwicklung eines Konzeptes für die Digitalisierung des Niederspannungsnetzes Auswirkung von fernsteuerbaren Ortsnetzstationen im geschlossenen Ring im Mittelspannungsnetz Auswirkungen des neuen amtlichen Stichprobenverfahrens Erneuerungsbedarf von Betriebsmitteln der Nieder- und Mittelspannungsebene eine Analyse im Spannungsfeld von Wirtschaftlichkeit, Versorgungszuverlässigkeit und regulatorischen Rahmenbedingungen Prototyp eines Open-Source-Monitoring-Systems auf Basis von Logstash, Graylog und Icinga für SCADA- Komponenten im Bereich kritischer Infrastruktur Auswirkungen von automatischen Ortsnetzstationen auf den Netzbetrieb

70 68 DIGITALISIERUNG, INNOVATIONSMANAGEMENT UND NEUE TECHNOLOGIEN _ BERICHT Ansprechpartner zu Digitalisierung, Innovationsmanagement und neue Technologien Thomas Kohlstrung Digitalisierung/Innovation/ Technologie thomas.kohlstrung@westnetz.de T Antje Zinke Assistenz Digitalisierung/ Innovation/Technologie antje.zinke@westnetz.de T Dr. Katharina Pariwar Digitalisierung katharina.pariwar@westnetz.de T Dr. Stefan Nykamp Innovationsmanagement stefan.nykamp@westnetz.de T Stefan Kreutz Technologie s.kreutz@westnetz.de T