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Die Energiewende mitgestalten

Ein Foto von mehreren Windkraftanlagen
Windkraft ist ein wichtiger Teil der Energiewende – ihre Weiterentwicklung eine Aufgabe von Elektroingenieuren.
Foto: Bernd Czerwonski

Elektroingenieurin

Die Energiewende mitgestalten

Magdalena Gierschner (32) promoviert an der Universität Rostock. Im Forschungsverbund „Netz-Stabil“ testet sie Software für die Umrichter von Windenergieanlagen.

Physik und Mathematik gehören zu den wichtigsten Grundlagen in der Ingenieurdisziplin Elektrotechnik – insofern brachte Magdalena Gierschner, die in diesen Fächern schon in der Schule gut war, wichtige Voraussetzungen für ihr Studium mit. Die Entscheidung wurde ihr außerdem durch die guten Berufsaussichten für Elektroingenieure erleichtert. Bereut hat die 32-Jährige ihre Wahl nicht: Sie arbeitet mittlerweile als Doktorandin und wird die Energiewende aktiv mitgestalten.

„In Zukunft sollen konventionelle Kraftwerke wie Steinkohle-, Braunkohle- und Atomkraftwerke vom Netz genommen und durch erneuerbare Energien ersetzt werden“, erinnert sie an die bekannten Pläne der Bundesregierung. Was jedoch kaum einer bedenkt, sind die technischen Hintergründe: Die stabilisierenden Eigenschaften der Kraftwerke, die durch ihre großen und rotierenden Massen eine Stromfrequenz von circa 50 Hertz (Hz) im europäischen Verbundnetz stabil halten, werden wegfallen. „Wir versuchen durch eine clevere Regelung zu schaffen, dass sich ein Erzeuger von erneuerbarer Energie genauso verhält.“

Knobeln für die Energiewende

Ein Foto von Magdalena Gierschner

Magdalena Gierschner

Foto: Steffen Sänger

Wir – das ist der Forschungsverbund Netz-Stabil, den die Hochschule Stralsund sowie die Universitäten Greifswald und Rostock bilden. Letztere ist Arbeitgeber von Magdalena Gierschner, die hier in einem vierköpfigen Team mitarbeitet.

Schon während ihres breit angelegten Grundstudiums mit den Teilbereichen Informatik, Schaltungstechnik und allgemeiner Elektrotechnik kristallisierte sich heraus, dass Magdalena Gierschners Interesse der Automatisierung und Regelungstechnik galt. Ihre Bachelor- und Masterarbeit schrieb sie über die Regelung von Stromrichtern, die beispielsweise die Frequenz von Wechselstrom ändern. Als ihr die Universität schließlich eine Stelle anbot, bei der es um Regelungskonzepte gehen sollte, sagte sie zu.

In alle Richtungen denken

Sie verbringt nun viel Zeit am Computer, baut Modelle von den Umrichtern und bastelt an den Parametern der Regelung. Sie testet bestimmte Szenarien, etwa Fehlerfälle im Netz, lange Anschlussleitungen oder sie macht Versuche mit 100 Prozent erneuerbaren Energien ohne Kraftwerke. Gleichzeitig hat ihr Team im Labormaßstab einen Versuchsstand mit Umrichtern kleiner Leistung aufgebaut, die zusammen einen Windpark darstellen, damit die Software dort aufgespielt und getestet werden kann. „In diesem Beruf muss man in alle Richtungen denken. Es gibt nicht die eine Lösung, und es gibt auch niemanden, der die Lösung kennt“, sagt sie.

Vielmehr gebe es nur eine Idee, was man am Ende machen möchte: „In meinem Fall ist es das stabile Netz, aber der Weg dahin ist frei wählbar.“ Ein Großteil ihrer Arbeit besteht in der Recherche, denn die Regelungstechnik bietet viele Standardverfahren, um Frequenz-Stabilität zu analysieren. Nichtsdestotrotz sei Forschergeist gefragt – nicht nur an der Uni: „Wenn man nicht vorhat, Prüfingenieur zu werden, sondern als Elektrotechniker in die Forschung und Entwicklung geht, ist es in der Industrie genauso.“

Teamwork und Präsentation

Die finanziellen Mittel für ihre Forschungen werden durch den Europäischen Sozialfonds bereitgestellt, und wie bei öffentlich geförderten Projekten üblich, muss auch sie die Ergebnisse öffentlich zugänglich machen – entweder schriftlich oder auf Konferenzen. Magdalena Gierschner ist entsprechend oft und international unterwegs, reist zum Beispiel zur European-Power-Electronics-Konferenz oder zum Wind-Integration-Workshop. Neben Meetings mit den Projektpartnern im Verbund absolviert sie auch Firmenbesuche, etwa bei Enercon, einem Hersteller von Windenergieanlagen, der für fachliche Fragestellungen zu Testszenarien zur Verfügung steht. Nebenbei betreut sie Bachelor- und Masterarbeiten.

Das Projekt wird 2021, ebenso wie ihre Promotion, abgeschlossen sein. Danach möchte sie weiter in der Forschung arbeiten oder in einer Entwicklungsabteilung, etwa bei einem Hersteller für Windenergieanlagen oder Umrichtern oder bei einem Netzbetreiber.

abi>> 27.11.2019