Smart Grid - ein intelligentes Stromnetz auf Basis von IoT für Prosumer.
Ein Smart Grid ist ein intelligentes Stromnetz. Wir
alle werden vom Strom-Konsumenten zum Prosumer. Die Energiewende - weg von
Atomkraft, Erdöl und Kohle und hin zu Wind, Sonne und Biomasse - klappt nur mit
einem intelligenten Stromnetz – einem Smart Grid.
Mit einer privaten Photovoltaik-Anlage zum Beispiel werden wir zu dezentralen Strom-Produzenten und -Konsumenten – zu Prosumern. In einem Smart Grid werden also grüne und erneuerbare Technologien integriert. Mehr Prosumer bedeuten mehr erneuerbare Energie. Das ist erste einmal gut, doch «Jein». Sonne und Wind haben naturgemäß Hochs und Tiefs. In den Hochphasen heißt es meist: zu viel Strom bei geringer Nachfrage. Die Grundspannung gerät zu stark aus dem Gleichgewicht und das Netz droht auszufallen. Mit der Entwicklung neuer Technologien wie IoT, Edge Computing, künstliche Intelligenz, Big Data, 5G usw. ist das Smart Grid zu einem heißen Forschungsthema geworden.
Die Effizienz des Smart Grid wird durch intelligente, eingebettete Geräte, die
über eine intelligente Entscheidungsfähigkeit verfügen, gesteigert werden.
Verschiedene Arten von Sensoren und Datenquellen werden Daten mit hoher
Auflösung sammeln. Eine der wichtigsten Herausforderungen für das Internet der
Dinge ist die Verwaltung der von den Sensoren erzeugten großen Datenmengen.
Wenn diese riesigen Datenmengen direkt an die Cloud gesendet werden, entstehen
Probleme in Bezug auf Latenz, Sicherheit, Datenschutz und hohe
Bandbreitennutzung. Dieses Problem wird durch Edge Computing angegangen.
IoT-Geräte erzeugen eine enorme Datenmenge, während die Ressourcen der IoT-Geräte begrenzt sind. Daher sollten die Anwendungsaufgaben von den IoT-Geräten auf die entfernten Cloud-Rechenzentren verlagert werden. Wenn alle Aufgaben in die Cloud verlagert werden, stellt dies eine erhebliche Belastung für das Netzwerk dar. Dieses Problem kann durch Edge Computing gelöst werden. Bei Edge Computing werden die Daten am Rande des Netzwerks verarbeitet, also in der Nähe der eingebetteten Gadgets.