Resiliente elektrische Energieversorgung 2029+ für Bundesliegenschaften – Entwicklung eines übergreifenden Resilienz- und Netzmodells in der Modellliegenschaft Marinearsenal Warnowwerft
Translated title
Resilient electric power supply 2029+ for federal properties – development of an integrated resilience and grid model in the Demonstration Site Marine Arsenal Warnowwerft
Publication date
2026-05-28
Secondary publication date
2026-06-03
Document type
Konferenzposter
Author
Organisational unit
Conference
Tagung "Energieversorgung der Bundeswehr sichern und resilient gestalten" ; Bonn, Deutschland ; 27. -28. Mai 2026
Publisher
Die Deutsche Gesellschaft für Wehrtechnik e. V. (DWT)
Book title
[Tagungsbroschüre] Energieversorgung der Bundeswehr sichern und resilient gestalten
First page
91
Last page
91
Article ID
Poster B10
Part of the university bibliography
✅
File(s)
Language
German
Abstract
Resiliente elektrische Energieversorgung 2029+ für Bundesliegenschaften – Spannungsqualität und Resilienz in zukünftigen Bord- und Liegenschaftsnetzen.
Die elektrische Energieversorgung militärischer Liegenschaften und maritimer Systeme befindet sich in einem tiefgreifenden Strukturwandel. Steigende Elektrifizierungsgrade, der zunehmende Einsatz leistungselektronischer Erzeuger und Verbraucher, Batteriespeicher sowie hybride AC/DC Strukturen verändern nicht nur das dynamische Netzverhalten, sondern auch die Anforderungen an Planung, Betrieb und Schutz elektrischer Energiesysteme grundlegend. Vor dem Hintergrund sicherheitspolitischer Rahmenbedingungen und hybrider Bedrohungsszenarien rückt dabei zunehmend die Frage in den Fokus, wie elektrische Energieversorgungssysteme über alle Ebenen hinweg resilient ausgelegt und betrieben werden können.
Ziel des Beitrags ist es, Spannungsqualität und Resilienz nicht isoliert, sondern als eng gekoppelte Systemeigenschaften zu betrachten. Resilienz wird dabei nicht als reine Erhöhung von Redundanz verstanden, sondern als Fähigkeit des Gesamtsystems, auf Störungen adaptiv zu reagieren, kritische Funktionen aufrechtzuerhalten und sich nach Fehlerereignissen kontrolliert zu stabilisieren. Insbesondere in stromrichterdominierten Verteilnetzen gewinnen Effekte jenseits klassischer normativer Betrachtungsgrenzen an Bedeutung, die sowohl das Schutzverhalten als auch die Systemstabilität beeinflussen und bislang nur unzureichend in Planungs- und Bewertungsmethoden abgebildet sind.
Methodisch folgt der Beitrag einem mehrstufigen Ansatz, der sich nahtlos in übergeordnete, bereits laufende Untersuchungen zur resilienten Energieversorgung von Bundeswehrliegenschaften integrieren lässt. Ausgangspunkt ist die detaillierte Analyse bestehender Stromnetze und elektrischer Verbraucher auf Topologie und Netzkopplungsebene, insbesondere an der Übergabestelle zum öffentlichen Netz (Point of Common Coupling). Ergänzend wird ein digitaler Zwilling des elektrischen Energiesystems aufgebaut, der Netztopologie, Betriebsmittel und regelungstechnische Wechselwirkungen konsistent abbildet und sowohl für simulationsbasierte Analysen als auch zur Validierung übertragbarer Spezifikationen – etwa für den Inselbetrieb – genutzt werden kann.
Darauf aufbauend werden Resilienzkriterien sowie kurz-, mittel- und langfristige Maßnahmen abgeleitet, die sich explizit an realistischen Umsetzungszeiträumen orientieren. Der Ansatz berücksichtigt damit nicht nur langfristige Zielnetze, sondern auch Übergangslösungen, die bereits vor Umsetzung umfassender Gesamtmaßnahmen einen messbaren Beitrag zur Erhöhung der Versorgungsrobustheit leisten können. Bestehende und geplante Erzeuger, Speicher, Steuerungs- und Übertragungselemente werden dabei gezielt so eingebunden, dass sie später Bestandteil eines übergeordneten Resilienzkonzepts bleiben können.
Ein besonderer Fokus liegt auf der Bewertung alternativer Netztopologien unter Resilienzgesichtspunkten. Neben klassischen AC-Strahlennetzen werden auch Ring- und Maschennetze sowie hybride und rein DC-basierte Verteilstrukturen untersucht, insbesondere im Hinblick auf die wachsende Zahl DC-basierter Erzeuger und Verbraucher. Die Analyse erfolgt granular unterhalb der Gebäudeebene und schließt damit eine Lücke zwischen übergeordneten Netzbetrachtungen und der operativen Ebene einzelner Versorgungssegmente.
Am Beispiel der Marine Liegenschaft Marinearsenal Warnowwerft im Norden Deutschlands wird gezeigt, wie sich dieser Ansatz praktisch anwenden lässt. Die Liegenschaft dient als industriell geprägte Modellumgebung, um Netztopologien, Resilienzkriterien und Maßnahmen ergebnisoffen zu entwickeln und anhand von Szenarioanalysen – von Laständerungen über Betriebsmittelausfälle bis hin zu Inselbetrieb und Netzwiederaufbau nach Blackout – zu validieren. Die gewonnenen Erkenntnisse sind dabei nicht auf den Standort beschränkt, sondern auf andere militärische Liegenschaften übertragbar und ergänzen laufende Großprojekte durch eine erhöhte methodische Tiefe und zeitliche Wirksamkeit.
Der Beitrag adressiert einen bislang unterrepräsentierten, jedoch für die operative Einsatz- und Durchhaltefähigkeit zentralen Aspekt der militärischen Energieversorgung: die systemische Kopplung von Spannungsqualität, Netzverhalten, Netztopologie und Resilienz in zukünftig stromrichterdominierten Liegenschaftsnetzen. Damit ergänzt er die auf Erzeugung, Speicher und Energieträger fokussierten Konferenzbeiträge um eine netz- und betriebstechnische Perspektive, die insbesondere für den stabilen Inselbetrieb, den Netzwiederaufbau sowie den Schutz kritischer Verbraucher entscheidend ist.
Die elektrische Energieversorgung militärischer Liegenschaften und maritimer Systeme befindet sich in einem tiefgreifenden Strukturwandel. Steigende Elektrifizierungsgrade, der zunehmende Einsatz leistungselektronischer Erzeuger und Verbraucher, Batteriespeicher sowie hybride AC/DC Strukturen verändern nicht nur das dynamische Netzverhalten, sondern auch die Anforderungen an Planung, Betrieb und Schutz elektrischer Energiesysteme grundlegend. Vor dem Hintergrund sicherheitspolitischer Rahmenbedingungen und hybrider Bedrohungsszenarien rückt dabei zunehmend die Frage in den Fokus, wie elektrische Energieversorgungssysteme über alle Ebenen hinweg resilient ausgelegt und betrieben werden können.
Ziel des Beitrags ist es, Spannungsqualität und Resilienz nicht isoliert, sondern als eng gekoppelte Systemeigenschaften zu betrachten. Resilienz wird dabei nicht als reine Erhöhung von Redundanz verstanden, sondern als Fähigkeit des Gesamtsystems, auf Störungen adaptiv zu reagieren, kritische Funktionen aufrechtzuerhalten und sich nach Fehlerereignissen kontrolliert zu stabilisieren. Insbesondere in stromrichterdominierten Verteilnetzen gewinnen Effekte jenseits klassischer normativer Betrachtungsgrenzen an Bedeutung, die sowohl das Schutzverhalten als auch die Systemstabilität beeinflussen und bislang nur unzureichend in Planungs- und Bewertungsmethoden abgebildet sind.
Methodisch folgt der Beitrag einem mehrstufigen Ansatz, der sich nahtlos in übergeordnete, bereits laufende Untersuchungen zur resilienten Energieversorgung von Bundeswehrliegenschaften integrieren lässt. Ausgangspunkt ist die detaillierte Analyse bestehender Stromnetze und elektrischer Verbraucher auf Topologie und Netzkopplungsebene, insbesondere an der Übergabestelle zum öffentlichen Netz (Point of Common Coupling). Ergänzend wird ein digitaler Zwilling des elektrischen Energiesystems aufgebaut, der Netztopologie, Betriebsmittel und regelungstechnische Wechselwirkungen konsistent abbildet und sowohl für simulationsbasierte Analysen als auch zur Validierung übertragbarer Spezifikationen – etwa für den Inselbetrieb – genutzt werden kann.
Darauf aufbauend werden Resilienzkriterien sowie kurz-, mittel- und langfristige Maßnahmen abgeleitet, die sich explizit an realistischen Umsetzungszeiträumen orientieren. Der Ansatz berücksichtigt damit nicht nur langfristige Zielnetze, sondern auch Übergangslösungen, die bereits vor Umsetzung umfassender Gesamtmaßnahmen einen messbaren Beitrag zur Erhöhung der Versorgungsrobustheit leisten können. Bestehende und geplante Erzeuger, Speicher, Steuerungs- und Übertragungselemente werden dabei gezielt so eingebunden, dass sie später Bestandteil eines übergeordneten Resilienzkonzepts bleiben können.
Ein besonderer Fokus liegt auf der Bewertung alternativer Netztopologien unter Resilienzgesichtspunkten. Neben klassischen AC-Strahlennetzen werden auch Ring- und Maschennetze sowie hybride und rein DC-basierte Verteilstrukturen untersucht, insbesondere im Hinblick auf die wachsende Zahl DC-basierter Erzeuger und Verbraucher. Die Analyse erfolgt granular unterhalb der Gebäudeebene und schließt damit eine Lücke zwischen übergeordneten Netzbetrachtungen und der operativen Ebene einzelner Versorgungssegmente.
Am Beispiel der Marine Liegenschaft Marinearsenal Warnowwerft im Norden Deutschlands wird gezeigt, wie sich dieser Ansatz praktisch anwenden lässt. Die Liegenschaft dient als industriell geprägte Modellumgebung, um Netztopologien, Resilienzkriterien und Maßnahmen ergebnisoffen zu entwickeln und anhand von Szenarioanalysen – von Laständerungen über Betriebsmittelausfälle bis hin zu Inselbetrieb und Netzwiederaufbau nach Blackout – zu validieren. Die gewonnenen Erkenntnisse sind dabei nicht auf den Standort beschränkt, sondern auf andere militärische Liegenschaften übertragbar und ergänzen laufende Großprojekte durch eine erhöhte methodische Tiefe und zeitliche Wirksamkeit.
Der Beitrag adressiert einen bislang unterrepräsentierten, jedoch für die operative Einsatz- und Durchhaltefähigkeit zentralen Aspekt der militärischen Energieversorgung: die systemische Kopplung von Spannungsqualität, Netzverhalten, Netztopologie und Resilienz in zukünftig stromrichterdominierten Liegenschaftsnetzen. Damit ergänzt er die auf Erzeugung, Speicher und Energieträger fokussierten Konferenzbeiträge um eine netz- und betriebstechnische Perspektive, die insbesondere für den stabilen Inselbetrieb, den Netzwiederaufbau sowie den Schutz kritischer Verbraucher entscheidend ist.
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Zweitveröffentlichung
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