Elektrizität: Schlüssel zu einem nachhaltigen und klimaverträglichen ...

1.1 Einleitung
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Teil III: Transport und Speicherung
von elektrischer Energie
III.1 Stromnetze und Systemaspekte
Der Transport von elektrischer Energie erfolgt über Stromnetze, deren Auslegung nach den Kriterien
Wirtschaftlichkeit, Transportkapazität, Verlustminimierung sowie Netzstabilität und Ausfallsicherheit erfolgen
muss. Die bisherige Stromversorgung basiert auf Kraftwerken in Verbrauchernähe (typisch 100-200 km) mit
dem Ziel, die Erzeugung dem lokalen bzw. regionalen Verbrauch zu jeder Zeit anzupassen. Dieses
Nahversorgungssystem ist in ein überregionales Verbundnetz integriert, das vorwiegend begrenzte Regel-
und Pufferfunktionen bereit stellt und Sicherheit bei seltenen Leistungseinbrüchen (Ausfall eines Kraftwerks)
bieten soll, jedoch nicht für generelle große Leistungsflüsse über weitere Entfernungen konzipiert ist.
Mit dem massiven Ausbau eines fluktuierenden Windenergieangebots in lastschwachen Regionen, aber
auch einem erwünschten zunehmenden großräumigen Stromhandel in Europa, stößt dieses Konzept
mittlerweile längst an seine Grenzen. Zwei Entwicklungen sind deshalb dringend erforderlich: die weiträumige
Übertragungskapazität erheblich aufzustocken 1 und das Netz intelligent zu machen (Stichwort „Smart
Grid“ 2 ), d.h. eine zeitliche Steuerung des Stromkonsums als neue Dimension in die Anpassung von
Erzeugung und Verbrauch, der Netzstabilität sowie der CO2-Emission, aber auch in die wirtschaftliche
Optimierung mit einzubeziehen. Langfristig könnte in diesem neuen Netz auch eine gewisse Stromspeicherung
beim Verbraucher (Stichwort „Elektromobilität“) eine Rolle spielen.
Bislang sind keine geeigneten Technologien verfügbar, die in Aussicht stellen würden, mit Stromspeichern
einen wesentlichen Teil des Verbrauchs für mehr als nur Stunden zu überbrücken. Dieses Fehlen von
effizienten Stromspeichern im großen Stil ist insgesamt ein Handicap für den Einsatz fluktuierender
Stromquellen. Damit wächst aber umso mehr die Bedeutung eines leistungsfähigen europäischen Übertragungsnetzes,
mit dem einerseits die unterschiedlich fluktuierenden Stromeinspeisungen in verschiedenen
Teilen Europas (z.B. aus Windkraftanlagen in verschiedenen Küsten- und Seebereichen) ausgeglichen
werden können und andererseits auch die Nutzung von Stromspeichermöglichkeiten großräumig optimiert
werden kann, z.B. durch Nutzung des norwegische Potenzials an Wasserkraft, indem die dortigen Stauseen
zu Pumpspeicherkraftwerken ausgebaut werden.
Der Aufbau neuer Überlandleitungen erfordert in Deutschland, aber auch in vielen anderen Ländern, sofern
er genehmigungsfähig ist, durchaus ein Jahrzehnt von der Planung bis zur Realisierung und bindet
erhebliche Investitionen 3 . Damit ist die Entwicklung des Stromnetzes eine langfristige Aufgabe. Sie zu
bewältigen, wird für den Erfolg beim Umbau des Energiesystems entscheidend sein.
1 Die Erfordernisse eines zukünftigen Stromnetzes sind u.a. eingehend in Studien der DENA (Netzstudie I (2005) und Netzstudie II (in
Vorbereitung, 2010)) und der UCTE (UCTE Transmission Development Plan (2008 und neu 2009)) untersucht worden. Das Rückgrat
eines solchen Netzes muss in Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnik erstellt werden.
2 Siehe z.B. die „E-Energy“-Initiative des BMWi, http://www.e-energy.de/
3 B. Diekmann, K. Heinloth, Energie, Teubner (1997) p. 342 geben ~70-120 pro MVA und km an. H. Brakelmann gibt in einem
Gutachten für den BDEW (Netzverstärkungs-Trassen zur Übertragung von Windenergie: Freileitung oder Kabel? (2004)) längenbezogene
Kosten für eine 30 km lange 110 kV Doppelfreileitung von ca. 300.000 /km und für ein entsprechendes Erdkabelsystem ca.
das Doppelte an (http://www.ets.uni-duisburg-essen.de/download/public/Freileitung_Kabel.pdf).