Smart Grids ("Intelligente" Stromnetze) helfen, Stromnachfrage mit Verfügbarkeit in Einklang zu bringen.
Bei Smart Grids wird der Einsatz von Geräten mit der Stromverfügbarkeit abgestimmt. (Bild: NRW.BANK)
Siegel: Energieeffizienz lohnt sich

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//Wohnen: Smart Grid – wenn das Netz mitdenkt

Im Leitungsnetz der Zukunft wird der Verbraucher Energie nicht nur entnehmen, sondern auch einspeisen. Über das Smart Grid, das „intelligente Stromnetz“, können Stromverbraucher und Stromerzeuger zudem miteinander kommunizieren, um Angebot und Nachfrage besser miteinander abzustimmen. Die Kommunikationstechnologie ebnet erneuerbaren und dezentral erzeugten Energien den Weg.

Das Energienetz der Zukunft bringt Stromerzeugung und -verbrauch in Einklang. (Bild: NRW.BANK) Das Energienetz der Zukunft bringt Erzeugung und Verbrauch von Strom in Einklang. (Bild: NRW.BANK)
Dieter König erklärt, wie Stromnetze über Kommunikationstechnologie gesteuert werden. (Bild: NRW.BANK) Dieter König erklärt, wie Stromnetze über Kommunikationstechnologie gesteuert werden. (Bild: NRW.BANK)

Bisher wird weitgehend Strom von Großkraftwerken über die große Trassen des Übertragungsnetzes transportiert und über die Verteilnetze an die Verbraucher weitergegeben. Durch die Energiewende ändert sich das. Eine Vielzahl dezentraler Energieerzeuger wie Mikro-Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (Mikro-KWK-Anlagen) und Solarpanels speist zunehmend Strom in das bislang dafür nicht ausgelegte Verteilnetz ein. Darüber hinaus muss Strom über große Distanzen von Offshore-Windparks, Wasserkraftwerken und Solaranlagen zum Verbraucher transportiert werden. Die regenerativen und dezentral erzeugten Energien unterliegen starken Schwankungen. „Wenn etwa der Wind stark weht, die Sonne scheint oder mit KWK-Anlagen, die gleichzeitig Wärme und Strom produzieren, geheizt wird, wird es ein Überangebot an regenerativer oder sauberer Energie geben“, sagt Dipl.-Ing. Dieter König vom Institut für Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft der TU Dortmund. „Sinnvoll wäre, wenn die Verbraucher eben zu diesen Zeiten ihre Elektrogeräte nutzten. Die Nachfrage sollte stärker an die Verfügbarkeit von regenerativen und sauberen Energien gekoppelt werden.“

Kommunizierende Stromnetze

Dafür muss allerdings das bestehende Energienetz angepasst werden. Dieter König: „Wir brauchen Stromnetze, die mit Kommunikationstechnologie aufgerüstet sind.“ In solchen Smart Grids wäre es denkbar, dass eine Waschmaschine dem Stromerzeuger signalisiert, wenn ein Waschgang ansteht, und der Stromerzeuger wiederum meldet, wenn dafür reichlich Strom zur Verfügung steht. Das erlaubt Energieunternehmen eine auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmte Versorgung.

Der Verbraucher kann durch sein Verhalten ebenfalls dazu beitragen, die Stromschwankungen zu kompensieren. Im März 2012 startete ein Feldversuch mit rund 1.500 Kunden der Stadtwerke Krefeld und der RWE in den Modellregionen Krefeld und Mülheim an der Ruhr. „Wir versorgen einen Teil unserer Kunden mit intelligenten Zählern, die ihren Tagesverbrauch messen. Abgerechnet wird in Tarifzonen, die sich immer wieder, angekündigt über das Internet, ändern.“ Untersucht wird, ob wirtschaftliche Anreize, wie Strom zum günstigsten Tarif verbrauchen zu können, Effekte auf das Energieangebot haben und zur Akzeptanz der Technik beitragen.

Der Feldversuch ist Teil des Projekts E-DeMa, für das Dieter König an der TU Dortmund zuständig ist. In dem von 2009 bis 2013 laufenden Großprojekt im Rahmen des E-Energy-Programms der Bundesregierung beschäftigen sich fünf Unternehmen und vier Hochschulen mit der Entwicklung von Informations- und Kommunikationstechnologien vernetzter dezentraler Energiesysteme. „Innerhalb des Forschungsprojekts E-DeMa untersuchen wir, wie im Zeichen der Energiewende eine regionale Stromplattform für Kleinproduzenten und Endkunden aussehen könnte“, erklärt Dieter König das Projekt.

Virtuelles Großkraftwerk

Im Energienetz der Zukunft werden elektrische und thermische Energie stärker zusammenwirken. Mikro-KWK-Anlagen können sowohl Strom als auch Wärme produzieren und eignen sich für Ein- und Zweifamilienhäuser. Die Stadtwerke Essen AG untersucht im Rahmen eines Forschungsprojekts des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, ob sich solche mit Erdgas betriebenen Kleinanlagen zu einem besonders energieeffizienten und klimaschonenden virtuellen Großkraftwerk vernetzen lassen. Dies geschieht ebenfalls zunächst mit intelligenten Zählern, die den Verbrauch jedes einzelnen Geräts in Echtzeit messen, anzeigen und über das Smart Grid übertragen.

NRW.BANK fördert KWK-Anlagen

Im Zuge eines KWK-Impulsprogramms wird die energieeffiziente Technik vom Land Nordrhein-Westfalen gefördert. Die NRW.BANK engagiert sich ebenfalls: Mit dem NRW/EU.KWK-Investitionskredit unterstützt die Förderbank Unternehmen, die in KWK-Anlagen investieren und somit nicht nur die Umwelt schonen, sondern auch wirtschaftlich handeln.

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