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26-11-2019

Renommierte wissenschaftliche Fachzeitschrift veröffentlicht eine Studie der Hochschule für Ingenieurwissenschaften

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Philippe Jacquod und Melvyn Tyloon © HES-SO Valais-Wallis
Philippe Jacquod und Melvyn Tyloon

Die bekannte wissenschaftliche Fachzeitschrift Science Advances hat letzte Woche eine Studie der Forschungsgruppe um Philipe Jacquod, Dozent an der Hochschule für Ingenieurwissenschaften der HES-SO Valais-Wallis, veröffentlicht. Vor dem Hintergrund der Umwälzungen in der Stromlandschaft aufgrund der erneuerbaren Energien schlagen der Forscher und sein Team eine neue, elegante und effiziente Methode vor, mit der die Schwächen von Stromnetzen rasch erkannt werden können. 

Welches Elektrizitätswerk würde, falls es plötzlich abgeschaltet würde, die meisten Störungen auf dem Stromnetz erzeugen? Antworten auf diese Frage liefern Melvyn Tyloo, Laurent Pagnier und Philippe Jacquod in ihrer neusten Studie, die in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde.

„Diese Problem ist nicht neu. Stellen Sie sich eine Gruppe von Freunden vor. Einer von ihnen stirbt. Daraufhin verlieren die anderen den Kontakt. Weshalb? Weil es sich um den Schlüsselakteur handelte, der die Verbindung zwischen allen sicherstellte“, erläutert Philippe Jacquod. Aufbauend auf diesem Prinzip haben die drei Doktoren der theoretischen Physik eine neue Methode erarbeitet, die eine effiziente Erkennung der Schlüsselakteure eines Stromnetzes ermöglicht.  

Umwälzungen aufgrund der erneuerbaren Energien

Die erneuerbaren Energien haben einen grossen Einfluss auf die Stromlandschaft. Es wird immer mehr photovoltaische und Windenergie erzeugt, was die Stromnetze vor neue Herausforderungen stellt, insbesondere aufgrund der Vielzahl an kleinen Produzenten, die sie beliefern, sowie der intermittierenden Produktion dieser Energien. Um die Schwachpunkte der Stromnetze angesichts dieser Entwicklungen zu identifizieren und somit potenziell kritischen Situationen vorzugreifen, wurden mehrere Forschungsprojekte durchgeführt. Die Studie von Melvyn Tyloo, Laurent Pagnier und Philippe Jacquod geht noch einen Schritt weiter, indem sie eine neue, effiziente Methode bietet.

Um die Schwächen eines Stromnetzes zu identifizieren, führen Betriebe wie Swissgrid numerische Simulationen der Auswirkungen eines plötzlichen Ausfalls eines Elektrizitätswerks oder der Unterbrechung einer Stromlinie durch. Diese Methode ist zwar zuverlässig, aber sehr zeitaufwändig. „Besteht das Risiko eines bevorstehenden Ausfalls, würden diese Simulationen viel zu lange dauern, um wirklich nützlich zu sein. Im Rahmen unserer Studie haben wir eine effiziente und viel schnellere Methode ausgearbeitet“, so Jacquod. 

Zweifacher Grund zum Stolz

Philippe Jacquod und sein Team sind nicht nur stolz über ihre effiziente und elegante Lösung für ein solch komplexes Problem, sondern auch darüber, ihren Artikel in einer renommierten Zeitschrift wie Science Advances publiziert zu sehen. „Dies wird sich direkt auf unsere Arbeit auswirken“, freut sich Jacquod.

Er weist darauf hin, dass sich die Studie, die vor zwei Jahren lanciert wurde und vom Schweizerischen Nationalfonds finanziert wird, gegenwärtig noch im Machbarkeitsstadium befindet. Es wurden jedoch schon erste Kontakt mit Swissgrid hergestellt, um die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit in die Verwaltung grosser Stromnetze zu integrieren.