Smart Grid: Intelligente Energie für eine nachhaltige Zukunft

Das Smart Grid gilt als wichtige Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende. Künftig wird es die komplexe Aufgabe übernehmen, alle Teile des Energiesystems miteinander zu verbinden und zu steuern. Smart Grid bedeutet „intelligentes Stromnetz“ – und intelligent muss das Stromnetz der Zukunft tatsächlich sein.

Die bestehenden Stromnetze werden den hohen Anforderungen der Zukunft aller Voraussicht nach nicht mehr gewachsen sein. Sie sind darauf ausgelegt, den Strom aus großen Kraftwerken zu den Verbrauchern zu transportieren. Schwankungen in der Stromnachfrage gleicht das herkömmliche System aus, indem die Kraftwerksleistung lokal oder regional hochgefahren oder gedrosselt wird. Dieses System hat jahrzehntelang funktioniert.

Doch in der Energiewelt von morgen reicht das nicht mehr. Anstelle weniger großer Kraftwerke wird die Stromversorgung in Zukunft von vielen kleineren Produzenten und vielfältigen Abnehmern dominiert. Daher muss das Stromnetz zukünftig in allen Spannungsebenen ausgebaut und an neue Anforderungen angepasst werden.

Zu den neuen Energielieferanten zählen beispielsweise Betreiber von Wind- und Solarparks, von Biogasanlagen sowie Hunderttausende Betriebe und Privathaushalte mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach. Sie sind künftig nicht mehr nur reine Verbraucher, sondern erzeugen selbst Strom. Die Energiewende macht sie zu „Prosumern“, zu einer Mischung aus Stromproduzenten und -konsumenten.

Neben der Vielzahl dezentraler Energieerzeuger müssen zudem immer mehr Verbrauchsstellen ins Stromnetz der Zukunft integriert werden. Dazu gehören zum Beispiel Ladesäulen und Wallboxen für E-Autos oder die steigende Zahl von Wärmepumpen in Wohnhäusern. Stromproduktion und -verbrauch werden also immer kleinteiliger und dezentraler. Und damit steigt auch der Abstimmungsbedarf unter den Akteuren im Stromnetz.

Als zusätzlicher Faktor kommt hinzu, dass nachhaltige Energiequellen nicht immer genau dann Strom liefern, wenn er gerade benötigt wird. Anders als bei konventionellen Energieträgern wie Kohle schwankt die regenerative Stromproduktion erheblich, denn Sonne, Wind oder auch Biomasse sind nicht immer im selben Maß verfügbar.

Genau diese gebündelten Daten sowie eine Reihe weiterer Informationen wie beispielsweise Wetterprognosen machen das Stromnetz „intelligent“: Anhand von Marktdaten, Angebot und Nachfrage sowie Berechnungen über den erwarteten Bedarf und die künftige Erzeugung verteilt es die Energie vorausschauend und effizient auf die Akteure im Stromnetz.

In Zeiten, in denen mehr Strom produziert als konsumiert wird, können durch das Smart Grid die Leistungen einzelner Erzeuger gedrosselt, flexible Lasten gesteuert oder überschüssige Energie an Stromspeicher oder thermische Speicher von Wärmepumpen weitergeleitet werden.

Übersteigt die Stromnachfrage dagegen die aktuelle Produktion, steuert das Smart Grid flexible Verbraucher oder Stromspeicher selbstständig an und verteilt die Energie an die Verbraucher. So hält das smarte Stromnetz der Zukunft Stromangebot und -nachfrage im Gleichgewicht und sorgt für Stabilität und Versorgungssicherheit.

Je besser die bedarfsgerechte Steuerung aller Netzteilnehmer funktioniert, desto sicherer und effizienter kann das Stromnetz der Zukunft betrieben werden. Hierzu ist das Smart Grid auf möglichst umfassende Produktions- und Verbrauchsinformationen aller Netzakteure angewiesen.

• Der Stromverbrauch wird nahezu in Echtzeit angezeigt. Die Verbrauchstransparenz bringt optimale Kostenkontrolle.
• Stromfresser sind sofort identifizierbar, der Verbrauch lässt sich ganz gezielt verringern.
• Die Zählerablesung erfolgt automatisch, verschlüsselt und über eine gesicherte Datenleitung. Niemand muss zum Ablesen das Gebäude betreten.

Von digitalen Stromzählern in Verbindung mit einem Smart Meter profitieren künftig auch Verbraucher. So kann etwa das in der Garage parkende E-Auto automatisch immer dann vollständig aufgeladen werden, wenn gerade mehr Energie erzeugt als verbraucht wird und der Strompreis niedrig ist, etwa nachts oder an sonnenreichen Tagen.

Übrigens: Je „smarter“ das Stromnetz ist, desto effizienter lässt es sich auch modernisieren und ausbauen. Denn die genaue Kenntnis des Netzes, seiner Teilnehmer und ihrer Bedarfe bildet eine wichtige Grundlage, um den notwendigen Netzausbau sinnvoll zu planen und zu steuern. So können die Stromnetze bedarfsgerecht und nicht über Gebühr ausgebaut werden. Und das wiederum kommt auf lange Sicht allen zugute.

Jeder Beitrag zum Gelingen der Klimawende zählt. In unserer Serie „Vorreiter“ stellen wir Menschen vor, die klimafreundliche Wege gehen. Lesen Sie, was Andreas Wendland beispielsweise getan hat um auch ein „Teil der Energiewende“ zu sein.