ENERGIE 03/2013(PDF, 4.6 MB) - Stadtwerk Winterthur

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Beanspruchtes Übertragungsnetz
(K)ein Netz der Zukunft
Das Stromnetz, wie es frühere Generationen erdacht
haben, genügt den künftigen Anforderungen nicht
mehr – weltweit nicht. Allerdings sind die Herausforderungen
in Nordamerika, Asien und Europa unterschiedlich.
Um es vorwegzunehmen: Das Schweizer
Stromnetz ist in ausgezeichnetem
Zustand, ein kontinuierlich gepflegtes
und modernisiertes System. Mehr noch,
das dichteste Stromnetz der Welt hat
eine sehr hohe Verfügbarkeit von über
99 Prozent. Allerdings: Wie alle Stromnetze
weltweit ist es für eine «Einweg»-
Versorgung gebaut worden – hier ein
zentrales Grosskraftwerk, dort die nahen
Verbraucher.
Das Netz der Zukunft indes hat eine
andere Aufgabe zu erfüllen: Strom wird
künftig vermehrt aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen.
Dies geschieht häufig dezentral (zum Beispiel
mittels Fotovoltaik und in vielen, kleinen Anlagen)
oder fern der Verbraucher (Windkraftwerke in Nordeuropa,
zukünftig immer mehr grosse Solarparks in
Südeuropa). Da diese Energiequellen wetterabhängig
sind, ist nicht durchwegs planbar, wann mit ihnen
Strom produziert werden kann.
Das bestehende Netz und die künftigen Anforderungen
passen also nicht zusammen. Wie gehen die
Netzbetreiber in verschiedenen Teilen der Welt mit
dieser Aufgabe um – und vor welchen Herausforderungen
stehen sie zusätzlich?
Nordamerika
Situation
Infrastruktur anfällig, da
tendenziell veraltet
Integration neuer erneuerbarer
Energiequellen
Strom wird künftig weniger aus
Kohle, mehr aus Gas produziert
Konsequenz
Infrastruktur: Effizienz erhöhen und
optimal managen
Netz an neue Anforderungen anpassen
Fotos: 123rf.com / Steven Love, Christian Aeberhard, Keystone / AP / Greg Baker, zVg
Nordamerika: Effizienter Umgang mit
unzureichender Infrastruktur
Die Ausgangssituation in Nordamerika ist nicht ideal.
«Man investiert seit den 1970er-Jahren zu wenig Geld
in die Infrastruktur, etliche Netze sind am Ende ihrer
Lebensdauer angelangt», sagt Elektroingenieur Jochen
Kreusel, beim Konzern ABB Leiter der Sektorinitiative
«Smart Grid». Den amerikanischen Netzbetreibern
bleibt daher kurzfristig nichts anderes übrig, als mit
der bestehenden Infrastruktur so gut wie möglich umzugehen.
Dies gelingt auch: Dank moderner Informationstechnologie
können Störungen schnell behoben
und der Verbrauch zu Spitzenzeiten durch Verlagerung
gesenkt werden. Besonders Letzteres entlastet
das Netz. Allerdings steht auch in Nordamerika der
erwähnte Totalumbau des Netzes an. Immer weniger
Strom wird mithilfe von Kohle und dafür häufiger mit
Gas und erneuerbaren Quellen produziert. Eine heikle
Situation, findet Jochen Kreusel. «Ein geschwächtes
System zu erneuern, schwächt das System wegen der
Baustellen noch zusätzlich.» Doch der Elektroingenieur
ist zuversichtlich, dass die Erneuerung gelingt,
denn die Technologie ist vorhanden.
Auch in Asien stehen die Netzbetreiber vor der Herausforderung,
die erneuerbaren Energiequellen in das
bestehende Netz zu integrieren. China beispielsweise
ist bereits heute der grösste Investor in Windkraftwerke.
Anders als Nordamerika stehen die asiatischen
Schwellenländer wegen ihres Wirtschaftswachstums
allerdings primär vor der Herausforderung, den erhöhten
Stromverbrauch überhaupt decken zu können.
Ein neues System muss her
Doch wie gelingt die Integration der erneuerbaren Energiequellen
ins bestehende Stromnetz – die Herausforderung
Nummer eins in Europa? Angesetzt werden muss
an verschiedenen Stellen gleichzeitig. Um die Energie zu
den Verbrauchern zu bringen, muss eine zusätzliche
Übertragungsebene für weite Strecken gebaut werden –
voraussichtlich in einer dafür optimierten Technik,
der sogenannten Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung
(HGÜ). Viele technische Hürden sind in den letzten