EnergieBlog
 
 

Energie-Frage der Woche: Was macht ein Stromnetz intelligent?

08. März 2010, 09.00, Jan Oliver Löfken, 2 Kommentar/e
Vom Kraftwerk bis zur Steckdose gewährleistet ein engmaschiges und komplexes Leitungsnetz von etwa 1,7 Millionen Kilometern Länge die Stromversorgung in Deutschland. Über Jahrzehnte gewachsen, gewartet und zaghaft ausgebaut, hat sich lange kaum jemand über das Zusammenspiel von Generator und Verbraucher, Stromfrequenz und Hochspannungen, Umspannstation und Transformator Gedanken gemacht. Nun, mit dem steigenden Anteil an regenerativ erzeugtem Strom, steht immer wieder der Begriff des "Smart Grid", des intelligenten Stromnetzes, im Raum. War (und ist) denn unser bestehendes Stromnetz so "dumm"?


Der Weg aus der Einbahnstraße

In der Tat, trotz aller Kontrollzentren der vier großen und einiger kleinerer Stromversorger in unserem Land ist die Leistungsfähigkeit des Stromnetzes begrenzt. Denn es wurde anfangs ausschließlich zur Verteilung des Stroms vom zentralen Kraftwerk zum Verbraucher ausgelegt. Und diese "Einbahnstraße" wird immer mehr einer Belastungsprobe ausgesetzt. Dezentral speisen kleinere Stromerzeuger, sei es ein mit Biogas befeuerter Generator oder ein kleines Wasserkraftwerk, immer mehr Strom in das Netz ein. Windparks, mit zeitweise stark schwankender Ausbeute, gesellen sich dazu. So wird die Kontrolle des Stromnetzes mit der bestehenden Technik immer schwieriger. Soll der Anteil regenerativ erzeugten Stroms wie geplant deutlich zunehmen, ist der Aus- und Umbau des Stromnetzes unerlässlich.

Dieser Trend betrifft nicht nur Deutschland, sondern alle Industrienationen gleichermaßen. Investitionen von Hunderten Milliarden Euro in den kommenden beiden Jahrzehnten werden prognostiziert: Ein gigantischer Markt, an dem sich auch deutsche Unternehmen einen großen Anteil sichern wollen. Viele Technologien - allen voran die Verschmelzung des Stromnetzes mit einem Datennetzwerk - werden gefragt sein, denn dieser Umbau wird sich auf alle (Spannungs-)Ebenen von den Hochspannungsleitungen bei 400 Kilovolt bis zur heimischen Steckdose bei 230 Volt auswirken.

Viele Ideen für ein einziges Ziel

Im Haushalt werden intelligente Stromzähler zeitabhängig Entnahme und Einspeisung des Stroms kontrollieren. Die Stromausbeute aus Wind und Sonne kann mit zuverlässigeren Wetterdaten vorhersagbarer werden. Lokal können unterschiedliche kleinere Stromerzeuger zu effizienten so genannten "Virtuellen Kraftwerken" zusammen geschaltet werden und so das gesamte Netz leichter regelbar machen. Und nicht zuletzt steigt der Bedarf an Zwischenspeichern für Strom, sei es eine Flotte aus Elektromobilen mit Lithiumionen-Akkus oder ein riesiger Druckluftspeicher in der Erde. Denn das Stromnetz selbst leitet nur, speichern kann es Elektrizität nicht.

Zudem sollen Gleichstromübertragungsleitungen mit bis zu 800 Kilovolt Spannung die Verknüpfung der europäischen Teilnetze und den Transport von weit entfernten Stromerzeugern sichern. "Das intelligente Stromnetz ist eine Grundvoraussetzung für eine sichere und zuverlässige Stromversorgung in der Zukunft. Derzeit arbeitet das DLR an geeigneten Lösungen für die Integration erneuerbarer Quellen. Ein ausgewogener Mix von Energiequellen und ein leistungsfähiges Verteilungsnetz stellen dabei sicher, dass die elektrische Last jederzeit gedeckt und der Bedarf an Speicherkapazitäten minimiert wird", sagt Franz Trieb vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart. In weiteren "Energie-Fragen der Woche" wird dieser Blog die spannenden Details dieser Lösungsideen präsentieren.

Die DLR-Energiefrage der Woche im Wissenschaftsjahr "Die Zukunft der Energie"

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Wissenschaftsjahr 2010 unter das Motto "Die Zukunft der Energie" gestellt. Aus diesem Anlass beantwortet der Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken in diesem Jahr jede Woche eine Frage zum Thema Energie in diesem Blog. Haben Sie Fragen, wie unsere Energieversorgung in Zukunft aussehen könnte? Oder wollen Sie wissen, wie beispielsweise ein Wellenkraftwerk funktioniert und wie effizient damit Strom erzeugt werden kann? Dann schicken Sie uns Ihre Fragen per E-Mail. Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken recherchiert die Antworten und veröffentlicht sie jede Woche in diesem Blog. 


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Kommentare
  • Von burkhard petersen am 11.03.2010
    in den haushalten sehe ich zwar ein potential für die einsparung aber eher nicht über 'intelligente Netze'. Wo aber sind im nationalen energieverbrauchsspektrum die regelbaren verbraucher, die man in gewissem massstab an und abschalten kann, je nach angebot? Warum kann man in den großen forschungsinstituten, die zuweilen versuche im GW Leistungsbereich durchführen, nicht zu den zeiten die arbeiten durchführen, wo 'regenerative spitzen' zu erwarten sind, die ja selbst ganz gut, also mindestens einen halben tag im vorraus, abgeschätzt werden können.
  • Von Jan Oliver Löfken am 16.03.2010
    Sehr geehrter Herr Petersen, in den privaten Haushalten lässt sich sicher noch viel Strom einsparen. Doch auch das intelligente Stromnetz hält zaghaft Einzug in den privaten Bereich. So laufen in einigen Bundesländern bereits breite Anwendungstests mit intelligenten Stromzählern. Diese geben dem Verbraucher einerseits einen besseren Überblick über den eigenen Strombedarf, andererseits legen sie die Basis, einen Haushalt bzw. eine Tiefkühltruhe oder ähnliches aus der Ferne für kurze Zeiträume an- oder abzuschalten. Die Idee, dass stromgierige Forschungseinrichtungen ihren Betrieb an die Stromspitzen anpassen, ist sehr interessant und durchaus weitere Gedanken wert. Obwohl der Widerstand von Forscherseite sicher nicht gering sein würde. Mit besten Grüßen, Jan Oliver Löfken