Das Zukunftsmagazin von TÜV SÜD
Illustration Energieinfrastruktur

INFRASTRUKTUR IN INTELLIGENT

TEXT NILS WISCHMEYER
ILLUSTRATION ANDREA MANZATI

—— Regional und erneuerbar: Die Energiewende bedeutet nicht nur den Abschied von fossilen Brennstoffen, sondern auch eine dezentrale Versorgung. Damit diese weiterhin stabil funktioniert, muss die Strominfrastruktur intelligenter werden. Wir erklären, wie die smarten Netze funktionieren.

Von Zentral zu Dezentral

Unsere Stromnetze sind zentralistisch aufgestellt. Wenige große Kraftwerke mit einer stabilen Grundlast speisen bisher Strom in die Netze ein, über die Energie oft zu weit entfernten Verbrauchern transportiert wird. Fotovoltaikanlagen oder Windkraftanlagen verändern diese Struktur. Die Stromproduktion unterliegt höheren Schwankungen, weil die Sonne nicht immer scheint, und sie wird dezentraler, weil zunehmend lokale Kleinanlagen Strom ­in die Netze speisen.

REMOTE CONTROL

Energieversorger und Netzbetreiber reagieren auf die Herausforderung, indem kleinere Fotovoltaik- und Windkraftanlagen virtuell zu großen Kraftwerken zusammengeschlossen werden. Damit werden Erzeugungsspitzen und -flauten abgemildert.

DAS NETZ: DATENGETRIEBEN

Dank Algorithmen und Elektronik hat das zentral gelagerte Rechenzentrum nun Transparenz über aktuellen Bedarf und Zufluss ins Netz und kann bei Bedarf minutengenau zu- oder abschalten. Das nennt man ein „Smart Grid“.

GRUNDLAST: PER SCHALTER

Die Grundlast ist eine Minimallast im Netz, die nicht unterschritten werden darf. Um diese bei schwankenden Einspeisungen aus beispielsweise Windkraftanlagen zu gewährleisten, setzt ein Smart Grid auf Biomasse, Wasserkraft und für den Übergang auch auf konventionelle Kraftwerke und Batterien. Ein Algorithmus erkennt das und schaltet diese zu, wenn Volatilität gemessen wird.

DIE HAUSHALTE: SMART METER

In Haushalten sieht man die Veränderung am deutlichsten an intelligenten Zählern, die beispielsweise eine Fernauslese ermöglichen. Nutzer können bestimmte Aufgaben dann in Nieder­tarifzeiten ausführen, also dann, wenn der Stromverbrauch nicht so hoch ist. Das kann etwa das Laden eines Elektro­autos nachts statt am Tage sein. Neben ihrer Rolle als Konsument und Produzent können Haushalte auch Speicher von Strom sein.

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