Schlaue Netze bei SmartGridsBW

Maik Schwertle / pixelio.de

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Smart Grids, intelligente Stromnetze, etablieren sich zusehends und entwachsen langsam aber sicher dem bisherigen Entwicklungsstadium. Jakob Wachsmuth von SmartGridsBW erläuterte kürzlich in einem Interview mit dem Magazin pv-magazine genaueres zu diesem Thema.

Auf die Frage, welchen Nutzen die Entwicklung von intelligenten Stromnetzen in Deutschland hätte, antwortete Wachsmuth, dass in Deutschland die Entscheidung getroffen worden sei, die Energiewende dezentral und vor allem auf Basis von Wind- und Solarenergie durchzuführen. Damit seien zwei große Herausforderungen verbunden. Zum einen sei dies die stark anwachsende Anzahl an Akteuren und Anlagen, die einer Integration in das Gesamtsystem bedürfen. Zum anderen sei es die starke zeitliche Fluktuation des Angebotes von Wind und Sonne. Diese komplexen Herausforderungen können laut Wachsmuth nur in einem größeren Verbund bestehend aus intelligenter Regelungs- und Steuerungstechnik bewältigt werden.

Genau das sind für Wachsmuth Smart Grids, also die intelligente Vernetzung und Regelung einer zunehmenden Anzahl von Speichern, Erzeugern und Prosumenten mithilfe von IT-Einsatz. Letztere sind Verbraucher, die zugleich Konsument und Produzent sind, wie es im Rahmen dezentraler Stromerzeugung beispielsweise bei der Solarstromerzeugung häufig vorkommt. Das sei nicht nur eine systemische Notwendigkeit, um ein nachhaltiges Energiesystem zu gestalten. Es bietet auch ökonomische Chancen, was insbesondere für den Bereich der Dienstleistungen gilt, da Smart Grids vielfältige neue Spielräume für Akteure böten.

Welche Arten von Smart Grids gibt es eigentlich und welche sind besonders sinnvoll? Bei SmartGridsBW wird eine breit angelegte Auffassung von Smart Grids vertreten. Diese beinhaltet auch den Verbund von Strom-, Wärme- und Gasversorgung. Hinzu kommt noch die Integration von Mobilität. Dies sei auch der Grund, warum von Smart Grids immer in der Mehrzahl gesprochen werde. Nicht ganz so wichtig sei die Unterscheidung zwischen den kleineren Microgrids, deren Ziel die intelligente Vernetzung einzelner Liegenschaften ist, und der deutlich größer angelegten Smart Grid-Konzepte.

SmartGridsBW sieht das künftige Energiesystem als Verbund von Zellen, die in einem bestimmten Umfang autonom agieren. Dabei sollen sie jedoch stets in die Prozesse der höher liegenden Netzebenen integriert sein. Die einzelnen Zellen können nun unterschiedliche Ausmaße annehmen, die von der Liegenschaft bis hin zu Areal- oder Verteilnetzen sowie Regelzonen auf Ebene der Übertragungsnetze reichen. Mit diesem zellularen Ansatz ist es außerdem möglich, Problemen des Datenschutzes und der Steuerung komplexer Systeme schon auf dezentraler Ebene begegnen zu können. Gleichzeitig können aber dennoch die Effizienzvorteile eines großflächigen Verbundes genutzt und die Kosten damit auf niedrigerem Niveau gehalten werden.

Bis es zur Etablierung großflächiger Smart Grids in Deutschland kommt, muss jedoch noch einiges getan werden. Pionierarbeit leisteten bislang beispielsweise die E-Energy-Projekte in sechs Modellregionen, wovon zwei in Baden-Württemberg liegen. Diese Smart Grid-Projekte wurden zu Demonstrationszwecken angelegt und waren daher auch noch sehr forschungslastig. Es gibt mittlerweile jedoch eine Vielzahl an kleineren Demonstrationsprojekten, die zeigen, was heute bereits möglich ist. So lassen sich viele Erfahrungen im Bereich der Smart Grids sammeln.

Das Vereinsmitglied Netze BW experimentiert beispielsweise in sogenannten Netzlaboren. Hier wird in erster Linie mit regelbaren Ortsnetztransformatoren gearbeitet, die dazu in der Lage sind, Spannungsschwankungen in Verteilnetzen bei zunehmender Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen auszuregeln. Darüber hinaus gibt es noch ein Projekt, das sich mit der Umwandlung von Nachtspeicher- in Windspeicheröfen befasst. Dadurch soll ein gezielterer Einsatz von Windkraft in Zeiten hoher Windeinspeisung ermöglicht werden.

Das Vereinsmitglied MVV Energie ist derzeit im Bereich der intelligenten Endkundenversorgung aktiv. Mit dem Projekt Strombank soll es möglich werden, Stromspeicher durch die Vernetzung mit den Verbrauchern in einer Cloud wie eine Bank zu nutzen. An ähnlichen Projekten versuchen sich derzeit auch einige Stadtwerke und Quartierskonzepte von Kommunen. Hinzu kommt noch eine größer werdende Anzahl an Gewerbebetrieben, die Lastenmanagement betreiben und so ihren Verbrauch an die verfügbare Menge an Energie anpassen.

Bei SmartGridsBW wird gerade die Smart Grids-Route Baden-Württemberg vorbereitet. Damit sollen bereits bestehende Projekte in Form von Webseiten und einer App gebündelt dargestellt werden. Ziel ist es, die einzelnen Projekte einer breiteren Öffentlichkeit sowohl zugänglich als auch verständlich zu machen. Zum zweiten Quartal, des Jahres soll die Webseite online gehen. Ergänzt werden soll dies durch ein Besuchsangebot an ausgewählten Leuchtturmstandorten. Dazu gehört zum Beispiel das Probewohnen in einem sogenannten Smarthome.

Zu den Vorteilen der Smart Grids für Betreiber von Solaranlagen zählt die Verringerung der Bezugskosten für Strom. Das soll über die Maximierung des Eigenverbrauchs erzielt werden. Eine weitere wichtige Stoßrichtung ist die Integration von Erneuerbare-Energien-Anlagen in virtuelle Kraftwerke, deren Flexibilität das Gesamtsystem stützen und am Markt zusätzliche Profite erwirtschaften soll. Zur Verwirklichung dieser Ziele sollen entsprechend dimensionierte Speicher zum Einsatz kommen, die bei Bedarf noch durch ein dezentrales Lasten- und Einspeisemanagement unterstützt werden.

Entscheidend aus sich von SmartGridsBW ist dabei, dass die Quartiere so gestaltet werden, dass sich eine einfache wie gewinnbringende Nutzung durch die Bewohner ermöglichen lässt, welche sich gleichzeitig noch netzdienlich verhalten. Das bedeutet, dass sie das Netz nicht übermäßig belasten, sondern es bei Bedarf sogar noch stützen. Damit solche Konzepte mit Vorbildcharakter künftig auch gebührend gefördert werden, wurde der Smart-Grid-Award ins Leben gerufen. Dieser soll während der 1. Jahreskonferenz von SmartGridsBW Anfang März in Mannheim erstmals verliehen werden.

Bis Smart Grids erstmals flächendeckend in Deutschland eingeführt werden, dürften jedoch noch einige Jahre ins Land gehen. Gerade erst wurde vom Bundesministerium für Energie und Wirtschaft eine Ausschreibung für „Schaufenster intelligente Energie“ in die Wege geleitet. Zusätzlich sollen bis zum Jahr 2016 mindestens zwei weitere Projekte gefördert werden, mit denen der Einsatz von Smart Grids auf einer Fläche demonstriert werden soll. Das eine Projekt mit Schwerpunkt Windenergie, das andere soll sich auf Solarenergie fokussieren. Zu diesem Zweck treibt SmartGridsBW schon seit längerer Zeit das Vorhaben C/Sells voran. Damit soll der zellulare Ansatz im Zuge der Integration hoher solarer Einspeisung in Teilen Baden-Württembergs verwirklicht werden. Bislang wurden hierfür 30 interessierte Partner gewonnen, die sowohl den Gruppen der Netzbetreiber als auch der Anwender, Hersteller und Entwickler angehören.

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