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Stichwort zur Energiewende: Smart Grids

Aktuelles Stichwort

Was sind eigentlich … Smart Grids?

Die Digitale Transformation ist in aller Munde. Immer wichtiger wird für uns im Alltag der Umgang mit digitaler Hard- und Software. Chancen und Risiken heißt es auch mit Blick auf die Energiewende abzuwägen – das Aktuelle Stichwort nimmt sich dieses Themenfeldes an. 

Smart Grids – intelligente Energienetze

Der Ausbau der erneuerbaren Energien hat Folgen für das Energiesystem: Immer mehr Volatile Energieträger wie Sonne und Wind speisen Energie ins Stromnetz ein. Volatil bedeutet, dass die Stromerzeugung insbesondere aus Wind und Sonne witterungsbedingt sowie jahres- und tageszeitlich bedingt Schwankungen unterworfen ist. Unsere Stromerzeugung wird also vielfältiger, dezentraler und volatiler. Um auf dieser Grundlage eine sichere, umweltverträgliche und kostengünstige Energieversorgung gewährleiten zu können, braucht es Stromnetze, die intelligent auf Angebot und Nachfrage reagieren können – sogenannte Smart Grids. 

Versorgungssicherheit im Fokus

Durch den wachsenden Anteil der volatilen Energieträger werden die Anforderungen an die Stromnetze größer: Um Angebot und Nachfrage permanent in Einklang zu bringen, sind viel flexiblere und umfassendere Kommunikationswege als bislang notwendig. Die Kommunikation verläuft dabei in mehrere Richtungen: vom Stromverbraucher an das Verteilnetz, vom Verteilnetzbetreiber an den Übertragungsnetzbetreiber, sowie auch von den Großproduzenten an die Übertragungsnetzbetreiber undden Prosumenten, den vielen kleinen Stromerzeugern, an die Verteilnetzbetreiber. Die Komplexität wächst und erfordert entsprechend intelligente, sichere Technologien, um die Informationsübertragung und -verarbeitung quasi in Echtzeit zu gewährleisten. 

IT als Rückgrat von Smart Grids 

Die technische und organisatorische Koordination der Kommunikationswege übernehmen Smart Grids, die sogenannten intelligenten Energienetze. Der permanente Abgleich von Angebot und Nachfrage und die intelligente Lastverschiebung ist die Kernleistung von Smart Grids, den intelligenten Energienetzen. Innerhalb von Smart Grids werden alle Akteure über digitale Messstellen und Übertragungswege vernetzt: Übertragungsnetzbetreiber, Verteilnetzbetreiber, Stromabnehmer sowie Stromeinspeiser stehen in direktem Austausch.  

Prosumenten als Teil des neuen Energiesystems

Nicht nur der wachsende Anteil der erneuerbaren Energien macht den Umbau des Energiesystems notwendig, sondern auch die wachsende Anzahl an Stromerzeugern erfordern neue Infrastruktur-Voraussetzungen und -Organisationsformen: Jede Photovoltaikanlage, sei es auf den Dächern großer Industriehallen oder auf dem Dach eines Einfamilienhauses, speisen in die lokalen Verteilnetze ein und tragen somit zur Energieerzeugung für das Land bei. Diese wachsenden Einspeisemengen müssen auch über Smart Grids koordiniert werden, um Überangebote rasch an anderer Stelle durch entsprechend passende Strom-Nachfragen auszugleichen. Dieses sogenannte Lastmanagement erfolgt vollständig digital und automatisiert über sogenannte Smart Gateway Administratoren, die integraler Bestandteil der intelligenten Energienetze werden.   

Energiewende-Beschleuniger im Einsatz

Bislang sind Smart Grids noch nicht flächendeckend verbreitet, sondern in einigen Regionen als Pilotprojekte etabliert und erfolgreich in Betrieb. Einblick für Baden-Württemberg gibt die Smart-Grids-Route. In den nächsten vier Jahren sollen auf Initiative der von der Landesregierung geförderten Smart Grids-Plattform Baden-Württemberg e.V. in Baden-Württemberg, Bayern und Hessen zahlreiche Smart-Grid-Zellen mit jeweils mehreren hundert Haushalten, Liegenschaften und industriellen Abnehmern und Einspeisern aufgebaut werden, um sukzessive ein flächendeckendes, intelligentes Energiesystem zu ermöglichen. So entsteht nach und nach ein technologischer Highway für die Energiewende, bestehend aus vielen einzelnen Zellen, die im Verbund ein leistungsfähiges, sicheres Energiesystem bereitstellen. Gerade Süddeutschland ist prädestiniert für die verstärkte Nutzung von Solarenergie: Die installierte PV-Leistung wird gemäß Prognosen bis 2030 stark anwachsen, die Anzahl der Anlagen wird sich vervielfachen. Das Projekt heißt „C/sells“ und ist zum Januar 2017 an den Start gegangen.

Smart Home ein Baustein des gesamten Smart Grid

Das neue Energiesystem ermöglicht den Stromverbrauchern, mehr Einblicke über den eigenen Energieverbrauch zu erhalten und so Energie effizienter zu nutzen. Zum Beispiel gehört auch dazu, soweit möglich stromverbrauchende Geräte dann effizient einzusetzen, wenn ein besonders hohes Stromangebot im Netz verfügbar ist. Smarte Haushaltsgeräte, die nicht zu bestimmten Uhrzeiten genutzt werden müssen, werden entsprechend zu jenen Zeiten mit Stromüberschüssen eingesetzt, wie beispielsweise die Waschmaschine im Keller. Andere Geräte hingegen wie Herd oder Toaster kommen natürlich weiterhin dann zum Einsatz, wenn auch der Bedarf da ist: Zuverlässig auf Knopfdruck.  

Smart Meter und Apps als Chance zur Kosteneinsparung

Die intelligenten Stromzähler, auch Smart Meter genannt, sind dabei die digitale Verbindung zwischen dem Smart Grid und dem Smart Home. Durch die Anbindung des Smart Homes an das lokale Smart Grid entsteht eine neue Angebotsvielfalt in Bezug auf den Markt der Stromprodukte. Verbraucher können künftig viel mehr mitreden bei der Entscheidung, welchen Strom sie nutzen möchten. Hat man heute nur die Auswahl zwischen Tarifen und Ökostrom versus Strom aus fossilen Energieträgern, wird künftig die Detaillierung viel größer sein – und somit auch das Potenzial zur Einsparung von Kosten. Mit dem Umbau des Energiesystems wächst die Entscheidungsfreiheit der Verbraucher. Und dazu sind nicht einmal technische Kenntnisse nötig, sondern lediglich einfach zu bedienende Anwendungen. Apps oder Interfaces werden in der Lage sein, die komplexe Kommunikation zwischen Angebot und Nachfrage zu steuern und zu bedienen.


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