Die Elektromobilität, Wärmepumpen und Co. erhöhen den Strombedarf. Doch in vielen Ländern sind die Stromnetze nicht dafür ausgelegt. Forschende aus den USA sehen Künstliche Intelligenz als Lösung, um Blackouts zu vermeiden.
Solar-, Wind- und Wasserkraft sollen die Energiewende vorantreiben. Doch in vielen Ländern sind die Stromnetze derzeit nicht in der Lage, das rapide Wachstum der erneuerbaren Energiequellen abzufangen.
Laut einer Untersuchung der Internationalen Energieagentur (IEA) müssten bis 2040 weltweit rund 80 Millionen Kilometer Stromnetze neu gebaut oder modernisiert werden. Das liegt unter anderem daran, dass durch Elektroautos und Wärmepumpen der Strombedarf ein den kommenden Jahren enorm ansteigen wird.
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Das könnte die Versorgungssicherheit gefährden und zu Blackouts führen. Doch Forschende der University of Texas at Dallas und der University at Buffalo wollen mit einem „selbstheilenden Stromnetz“ durch Künstliche Intelligenz entgegenwirken.
Selbstheilendes Stromnetz – so soll Künstliche Intelligenz helfen
In ihrer Veröffentlichung im Fachmagazin Nature Communications erklären sie einen ersten Ansatz für ein selbstheilendes Stromnetz. Dabei kommt Künstliche Intelligenz zum Einsatz, die bei einem drohenden Blackout autonom arbeiten kann.
Die KI kann Probleme wie einen bevorstehenden Stromausfall oder beschädigte Leitungen erkennen. Nach der Analyse des Problems kann sie innerhalb von Millisekunden den Strom so umleiten, dass Stromausfälle vermieden werden können.
„Unser Ziel ist es, den optimalen Weg zu finden, um so schnell wie möglich Strom an die Mehrheit der Nutzer zu senden. Aber es ist noch mehr Forschung nötig, bevor dieses System implementiert werden kann“, erklärt Jie Zhang von der University of Texas at Dallas.
Denn derzeit kann die KI noch nicht eigenständig arbeiten. Die Prozesse müssen noch von Menschen kontrolliert werden. Dabei kann die Umleitung des Stroms derzeit noch längere Zeit in Anspruch nehmen.
KI soll künftig auch Reparaturen vornehmen
Für das selbstheilende Stromnetz nutzen die Forschenden Maschinelles Lernen. So kann die KI das Stromnetz und die komplexen Beziehungen der Stromleitungen untereinander verstehen.
Hat das KI-System diese Beziehungen verstanden, kann es mit der Hilfe von Reinforcement Learning im Ernstfall die bestmögliche Entscheidung treffen. Droht ein Stromausfall, kann das System Strom aus einer anderen Quelle in der Nähe umleiten. Das können beispielsweise große Solaranlagen oder Batteriespeicher sein.
Künftig wollen die Forschenden aber nicht nur Stromausfälle verhindern. Ihr „selbstheilendes Stromnetz“ soll so automatisiert sein, dass es auch bei der Reparatur von Stromunterbrechung helfen kann.
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