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„Smart Grid“, das schlaue Stromnetz

Biogasanlage hinter einem Rapsfeld(c) Thomas Otto/Fotolia.com

Große Offshore-Windparks, einzelne Windräder an Land, Biomasse- und Solaranlagen, Mini-Kraftwerke im eigenen Keller und Solarpanele auf dem Dach: Um die Energieversorgung auf regenerative Quellen umzustellen, müssen solche Anlagen mit oft schwankender Leistung künftig viel besser ins Netz integriert werden. Stromversorgungsstrukturen müssen deshalb „intelligenter“ werden. Sogenannte „Smart Grids“ sollen die Energieversorgung durch den Zusammenschluss vieler dezentraler und flexibler Anlagen in Kombination mit den noch bestehenden Grundlastkraftwerken sicherstellen. Denn Windräder drehen sich nur bei Wind, Solaranlagen brauchen Sonne zur Energieerzeugung – die Verzahnung solcher Anlagen kann eine verlässliche Energieversorgung trotzdem gewährleisten.

Durch die Vernetzung und Kombination lassen sich dezentrale Anlagen zur regenerativen Energieerzeugung dann fast wie Großkraftwerke hoch- und runterregeln. Das könnte zum Beispiel so aussehen: Wenn es über Photovoltaik-Anlagen im sonnenreichen Süden Deutschlands bewölkt ist, springen Windanlagen in Norddeutschland ein. Herrscht an der Küste Flaute, können andernorts Biogasanlagen zugeschaltet werden. Wird dagegen mehr Energie erzeugt als benötigt, tritt etwa ein Pumpspeicherkraftwerk in Aktion, das gespeicherte Energie für den Bedarfsfall „in Reserve“ hält. Solche „virtuellen Kraftwerke“ können im Kleinen, aber auch im Großen zusammengeschaltet werden und durch das „Smart Grid“ miteinander kommunizieren. So kann die Stromversorgung durch dezentrale Anlagen in ganz Deutschland auf Bedarf und Verfügbarkeit abgestimmt werden.

Stromzähler(c) Gina Sanders/Fotolia.com

Intelligente Stromzähler

Auch die Verbraucher sind übrigens Teil dieser intelligenten Netze: Künftig bekommen sie sogenannte intelligente Stromzähler („Smart Meter“), die im Gegensatz zum alten Drehstromzähler in ständigem Kontakt zum Stromversorger stehen und Haushalten gleichzeitig durch detaillierte Verbrauchsübersichten die Kontrolle über ihr Nutzungsverhalten in die Hand geben – damit die Waschmaschine etwa dann läuft, wenn die Stromnachfrage am niedrigsten und der Tarif am billigsten ist. In Neubauten sind die intelligenten Zähler seit Januar 2010 bereits Pflicht, in Schweden, Italien oder den Niederlanden werden sie oft schon flächendeckend eingesetzt. Auch hierzulande werden künftig immer mehr Stromversorger zeitlich flexible Tarife anbieten.

Der Verknüpfung von Stromerzeugung, Stromspeicherung, Netzmanagement und Verbrauch sind dabei prinzipiell nur durch den Ausbau von Leitungen Grenzen gesetzt. Auf länderübergreifende Stromnetze zur Verknüpfung dezentraler Energieerzeugung aus Erneuerbaren Energien und ein so genanntes „Super Smart Grid“ setzt dabei etwa das Desertec-Konzept, das die Kraft der Sahara „anzapfen“ will: Rund um den Sonnengürtel des Mittelmeerraums könnten solarthermische Kraftwerke genug Energie erzeugen, um neben Nordafrika auch Europa mit sauberem Strom zu versorgen. 2050 könnten so ganz Europa und Nordafrika aus erneuerbaren Quellen versorgt werden.

Damit aber auch weit entfernte Standorte zur Energieerzeugung wie in Nordafrika und Europa sinnvoll miteinander verknüpft werden können, braucht es verlustarme Übertragungsleitungen. Dabei wird nicht auf Wechsel-, sondern auf Gleichstrom gesetzt. Rund 6.000 Kabelkilometer müssten nach Angaben der Umweltorganisation Greenpeace neu verlegt werden und etwa 10.000 Kilometer technisch modernisiert. Auch im Norden arbeiten neun Nordseeanrainer bereits an länderübergreifenden Netzen, um Offshore-Windparks, Wind- und Solaranlagen an Land, Wasserkraftwerke und Gezeitenkraftwerke miteinander zu verbinden.

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