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IT & Investition – Energieversorgung
Smart Grid
Das Netz der Zukunft
Intelligente Stromnetze, sogenannte Smart Grids, sichern die Energieversorgung der
Zukunft. Klar ist: Der durchschnittliche Strompreis wird steigen. Aber wer seinen Ver-
brauch steuern oder Energie speichern kann, wird weniger zahlen. VON GERLINDE KÜSEL
Wenn die Sonne scheint, speist Markus Reitberger Strom ins
örtliche Niederspannungsnetz ein. Der Inhaber der Reitberger
Energietechnik betreibt seit zehn Jahren eine Photovoltaikanlage
auf dem Dach seines Firmengebäudes in Starnberg und
ergänzt damit die Stromproduktion der großen konventionellen
Kraftwerke. „Schon heute deckt Solarstrom im Sommer,
speziell zur Mittagszeit, einen wesentlichen Teil des
Bedarfs“, sagt Reitberger. Laut der Deutschen Gesellschaft für
Sonnenenergie produzieren erneuerbare Energien insgesamt
derzeit rund 16 Prozent des in Deutschland verbrauchten
Stroms.
In seiner jüngsten Novelle sieht das Energieeinspeisungsgesetz
(EEG) 2009 vor, dass der Anteil erneuerbarer Energien an der
„Die Netze sind nicht auf Tausende Windräder und
Solarmodule ausgelegt, die Strom einspeisen.“
PROF. DR. JÜRGEN SCHMID, FRAUNHOFER INSTITUT FÜR WINDENERGIE, KASSEL
Stromversorgung in den kommenden Jahren deutlich steigen
soll – bis 2020 auf mindestens 30 Prozent, bis 2050 sogar auf
mehr als 80 Prozent. Das stellt die Netzbetreiber vor gewaltige
Herausforderungen. Damit die Spannung im europäischen
Verbundnetz konstant bleibt, richten sich die Kraftwerksbetreiber
mit der Leistung der großen Anlagen nach dem aktuellen
Energiebedarf.
Sonne und Wind lassen sich nicht steuern
Mit den erneuerbaren Energien funktioniert das Prinzip
„Nachfrage bestimmt Angebot“ allerdings nicht mehr so zuverlässig
wie bisher. Der Grund: Die Energiegewinnung aus
Sonne und Wind lässt sich nicht so einfach steuern. Da große
Energiespeicher fehlen, müssen die Netzbetreiber den Strom
aus Wind- und Solarenergieanlagen in dem Moment ins Netz
einspeisen, in dem er erzeugt wird – egal, ob er gerade benötigt
wird oder nicht. Das führte im vergangenen Jahr sogar
dazu, dass an besonders windigen oder sonnigen Tagen so
viel Strom produziert wurde, dass die Preise an der Leipziger
Energiebörse EEX ins Negative drehten. Eine paradoxe Situation:
Um die Netze stabil zu halten, mussten die Betreiber dafür
zahlen, dass ihnen jemand die Energie abnahm. An solchen
Tagen profi tieren fl exible Verbraucher.
Eine weitere Herausforderung ist die immer dezentralere
Stromerzeugung. Früher gelangte Strom in einer Einbahnstraße
von den großen konventionellen Kraftwerken über
die Übertragungs- und Verteilnetze
bis zum Verbraucher. Künftig werden
immer mehr kleine Erzeuger Strom
produzieren. Privatleute, aber auch Unternehmen,
die Solarmodule und lokale
Kleinstkraftwerke zur Abdeckung des
eigenen Basis-Energiebedarfs nutzen
und – je nach Bedarf – entweder aus dem
Netz zukaufen oder ins Netz abgeben.
„Für die Netze ist auch der zusätzliche Stromtransport eine
enorme Belastung, weil sie nicht für Tausende von Windrädern
im Norden Deutschlands und Millionen von Solarmodulen
ausgelegt sind, die ihren Strom einspeisen“, sagt Prof. Dr.
Jürgen Schmid, Leiter des Fraunhofer Instituts für Windenergie
und Energiesystemtechnik IWES in Kassel.
Die Experten sind sich einig: Damit das Stromnetz funktionstüchtig
bleibt, muss es für das anbrechende Ökostrom-
Zeitalter umgebaut werden. „Die Netzbetreiber brauchen vor
allem neue Steuerungsinstrumente für die Kraftwerkseinsatzplanung“,
erklärt Schmid. Die Lösung ist das Stromnetz der
Zukunft. In einem Smart Grid sind sämtliche Komponenten,
Anlagen und Geräte, die für die Erzeugung, Speicherung, das
Netzmanagement und den Verbrauch von Energie benötigt
54 ProFirma 05 2011