Energiewende smart machen: So funktionieren Smart Grids – die intelligenten Netze.

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Schematische Darstellung verschiedner Energiequellen

Je mehr Energie aus Photovoltaik und Windkraft in unseren Stromnetzen zur Verfügung steht, desto größer wird die physikalische Herausforderung, die Netze stabil zu halten. 
Denn die Schwankungen der Leistung von Sonne und Wind müssen jederzeit ausgeglichen werden. In ganz Europa liegt die Frequenz für Wechselstrom bei exakt 50 Hz (Hertz) – Abweichungen sind nur minimal vertretbar. Daher werden seit vielen Jahrzehnten Stromnetze über zentrale Leitstellen permanent überwacht. Sollte die Frequenz ansteigen, etwa durch viel Windstrom bei Sturm, müssen an anderer Stelle Kraftwerke heruntergefahren werden. Ein Ausgleich muss oft binnen Minuten oder sogar Sekunden erfolgen, was durch konventionelle Kraftwerke meistens nicht schnell genug machbar ist.
Smart Grids bilden eine digitale Lösung für diese Herausforderung: In den intelligenten Netzen sind viele Stromerzeuger, Speicher und Verbraucher per Schnittstelle verbunden. Ein Ausgleich erfolgt hier automatisiert und sehr schnell.  

Schematische Darstellung einer Waschmaschine

Das A und O der Energiewende lautet: Energie effizient nutzen. Das klappt umso besser, wenn elektrische Geräte möglichst flexibel eingesetzt werden. Und sie vor allem genau dann eingeschaltet werden, wenn vor Ort im Stromnetz, in lokalen Speichern zu Hause oder in unmittelbarer Umgebung viel erneuerbare Energie zur Verfügung steht. Damit das möglichst komfortabel funktioniert, werden elektrische Geräte per digitaler Schnittstelle mit intelligenten (smarten) Messsystemen vernetzt. So lassen sich die Nutzungszeiten der Geräte an den Bedarf des Stromnetzes anpassen. Energieintensive Haushaltsgeräte wie Spül- oder Waschmaschinen laufen dann z. B. zur Mittagszeit, wenn die Sonnenenergie direkt genutzt werden kann. Oder alternativ nachts, wenn andere Haushalte und Geräte wenig Energie ver-brauchen.

Schematische Darstellung einer Heizung mit einem intelligenten Messsystem

Besonders clever ist es, wenn Strom- und Wärmenutzung miteinander gekoppelt werden. So kann überschüssige Energie, die nicht für den Betrieb elektrischer Geräte benötigt wird, in Wärme umgewandelt oder auch gespeichert werden. Dadurch besteht ein ständiger Ausgleich zwischen erzeugtem Strom, genutzter Wärme und Speichern. Mit Hilfe der entsprechenden digitalen Schnittstellen und intelligenten Messsysteme ist das schon heute möglich.  

Schematische Darstellung eines Autos an einer E-Ladestation

In Zukunft werden immer mehr Elektroautos unterwegs sein. Das bedeutet: Wir benötigen dafür nicht nur die erforderlichen Strommengen. Auch die Stromnetze müssen entsprechend leistungsfähig sein, um unsere Fahrzeuge zuverlässig aufzuladen. Besonders smart ist es, wenn dabei alle Ladepunkte in einer Straße, die mit einem Verteiler verbunden sind, digital miteinander kommunizieren. Das hat gleich zwei Vorteile: Erstens können Elektroauto-Besitzer durch die Vernetzung von variablen Stromtarifen profitieren. Sie tanken genau dann, wenn die Kilowattstunde weniger kostet. Und zweitens: Das Stromnetz ist immer auf dem Laufenden – und bleibt stabil.

Schematische Darstellung eines Sparschweins, in das Geld fließt

Energie einzusparen bringt bares Geld. Wer mithilfe seiner elektrischen Geräte Einsparpotenziale entdeckt und diese umsetzt, hat sowohl für den eigenen Geldbeutel als auch für die Energiewende etwas getan. Doch dank intelligenter Netze gibt es perspektivisch noch mehr Einsparmöglichkeiten: Jeder Verbraucher, der mit einem intelligenten Messsystem ausgestattet ist, hat in Zukunft die Option, auch zu Hause variable Stromtarife automatisch zu nutzen. Während heute die Kilowattstunde immer das Gleiche kostet bzw. sich ggf. in Haupt- und Nebentarif unterscheidet, könnten Smart Grids schon bald variable Tarife über den ganzen Tag anbieten. Diese sind z. B. in Sonnenstunden oder während starkem Wind besonders günstig, wenn mehr Leistung im Stromnetz verfügbar ist. 

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