Die Länge des deutschen Leitungsnetzes ist gigantisch. Es reicht zwei Mal zum Mond und wieder zurück. Aber Länge ist nicht automatisch auch Leistung. In seiner Struktur genügt das gewachsene Energieversorgungsnetz gerade noch den Anforderungen des vorigen Jahrhunderts.
Konzentrierte sich früher eine überschaubare Zahl von Kraftwerken in der Nähe großer Verbraucher, kommt inzwischen mehr als 15 Prozent der Elektrizität aus einer Vielzahl schwankender, erneuerbaren Quellen, allen voran die Windkraft.
Der Klimaschutz verlangt ihren weiteren Ausbau. Bis 2020 soll sich der Anteil verdoppeln. Drastisch steigen könnte bald auch der Stromverbrauch, wenn immer mehr Elektroautos Energie aus der Steckdose tanken.
Die Liberalisierung der Energiemärkte hat das deutsche Stromnetz außerdem zur Drehscheibe im europäischen Stromhandel gemacht. Kein EU-Land verzeichnet einen höheren Stromaustausch als Deutschland.
Das alte Netz ist all dem nicht mehr gewachsen, stieß es in der Vergangenheit schon mehrfach an seine Grenzen. Flächendeckende Ausfälle wie zuletzt im November 2006 verursachen große wirtschaftliche Schäden. Politik und Energiewirtschaft sind sich einig: Um den drohenden Kollaps abzuwenden, reicht der Ausbau der Stromnetze allein nicht aus.
Sie setzen auf ein intelligentes Management, mit dem sich die Netze vom Kraftwerk bis zur Steckdose im Millisekundentakt und über Ländergrenzen hinweg effizient steuern lassen: "Smart Grid" nennen Fachleute die Zukunft der Stromversorgung, also Netze, die mitdenken.
"Beim Smart Grid gehen das Energiesystem und die Informations- und Kommunikationstechnik eine Symbiose ein. Dadurch wird das Netz nicht nur transparent und somit beobachtbar, sondern auch kontrollier- und steuerbar", erklärt Michael Weinhold, Technologievorstand von Siemens Energie.
In China baut der Münchner Technologiekonzern gerade eine der modernsten und leistungsfähigsten Stromautobahnen der Welt: Eine gut 1400 Kilometer lange Hochspannungsleitung, die statt Drehstrom große Mengen Gleichstrom verlustarm überträgt.
Die sogenannte Hochspannungsgleichstromübertragung ist zwar aufwendig, besticht jedoch durch 30 bis 50 Prozent geringere Übertragungsverluste. Höhere Investitionskosten amortisieren sich so schnell.
Mithilfe intelligenter Stromzähler können die Kunden ihren Energieverbrauch besser einschätzen und den Strom effizienter nutzen. Wie das funktioniert, erprobt die EnBW-Tochter Yello zusammen mit dem Netzwerkausrüster Cisco.
In einem Pilotprojekt sollen bis zu 70 Haushalte und Betriebe mit innovativer Kommunikationstechnologie zur Steuerung von Elektrogeräten ausstattet werden, kündigte Yello Ende September an.
Smart Meters, wie die Stromzähler mit eingebauter Fernauslesetechnik auch genannt werden, kommen in vielen europäischen Ländern in Mode. Hierzulande sind sie ab dem kommenden Jahr für Neubauten gesetzlich vorgeschrieben.
Im Pilotprojekt werden die ausgelesenen Daten innerhalb des Hauses über die Stromleitung verschickt und lassen sich dann mit dem Computer einsehen. Zugleich werden Viertelstundenwerte via Internetverbindung an den Energieversorger übermittelt, passwortgeschützt versteht sich. Der Versorger erhält somit regelmäßig eine Übersicht, wie viel Strom sein Kunde gerade verbraucht.
Außerdem sind Management-Systeme zur Steuerung von Elektrogeräten in die Haushalte integriert. Mit ihrer Hilfe lassen sich beispielsweise Waschmaschinen und Spülmaschinen so einstellen, dass sie nur außerhalb der Spitzenlastzeiten arbeiten.
Yello geht davon aus, dass sich so der Stromverbrauch um zehn Prozent reduzieren und um weitere 15 Prozent in zeitlich günstigere Tarife verlagern lässt. Verbrauchsspitzen sollen so reduziert werden.
Projektpartner Cisco ist von den ersten Erfahrungen begeistert. "Die Kontrolle des elektrischen Stroms ist dem Management von Informationsflüssen sehr ähnlich. Smart Grids folgen Prinzipien, die denjenigen des Internets sehr ähnlich sind", sagt Christian Feißt, Leiter Geschäftsentwicklung Smart Grid.
"Der Unterschied besteht darin, dass Stromsysteme eine größere Anzahl von Knoten haben. Das ist der Punkt, an dem wir unsere Expertise einbringen, um wichtige Informationen, die eine Optimierung des Stromverbrauchs ermöglichen, zu integrieren und zu verarbeiten."
Noch einen Schritt weiter geht das Konzept vom virtuellen Kraftwerk. Es sieht vor, auch die Stromerzeugung in privaten Haushalten informationstechnisch zu vernetzen und extern zu regeln. Werden eine große Zahl von Fotovoltaikanlagen und kleinen Blockheizkraftwerken intelligent zusammengeschaltet, können sie ein großes Kraftwerk einsparen. Der Stromkunde wird in diesem Modell zum Erzeuger und kann mitverdienen.
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