"Die Energieversorgungsbranche erlebt – und das würde ich schon sagen – tatsächlich eine Revolution. Da ist in den letzten zehn Jahren so viel passiert wie in den 100 Jahren davor nicht",
ist Markus Zdrallek von der Bergischen Universität Wuppertal überzeugt. Der Energieexperte hat dabei weniger die schlechte Planbarkeit von Wind- und Sonnenstrom im Sinn. Er denkt vielmehr an die Folgen für die Strom-Verteilnetze, die Kabel, die den Strom in den Dörfern und Städten vom Umspannwerk und der Trafostation in die Häuser verteilen.
"Die Verteilnetze haben sich deutlich verändert. Von ihrer Ursprünglichen Funktion her kommend, nämlich die elektrische Energie, die irgendwo weit oben in das System von großen Kraftwerksblöcken eingespeist wird, immer weiter runter zu verteilen, bis sie schließlich im privaten Haushalt ankommt, haben diese Verteilungsnetze ihren Charakter immer mehr gewandelt in Richtung, ja, Einsammelnetze von Strom."
Bislang floss der Strom in den Verteilnetzen nur in eine Richtung, ganz wie bei einem Fluss. Jetzt aber kommt es immer häufiger vor, dass der vor Ort erzeugte Strom nicht mehr vor Ort verbraucht wird. Dann dreht sich der Stromfluss um. Und wie eine Sturmflut das Wasser gegen den Strom hochdrückt, strömt dann auch der Strom in Richtung Trafostration oder Umspannwerk. Damit dabei nicht mehr Strom auf diese Stationen zuläuft, als diese verkraften können, muss Vorsorge getroffen werden.
"Heute passiert das klassischerweise einfach dadurch, dass man die Kapazitäten erhöht, das man so viel neue Kabel verlegt, so viel neue Transformatoren aufstellt, das man halt noch mehr Photovoltaik anschließen kann, das man noch mehr Windkrafteinspeisung in die Netze gewährleisten kann."
Zukunftsorientiert ist das jedoch nicht. Denn auf diese Weise kann das Netz lokal zwar für kurze Zeit mehr Stromeinspeisung verkraften. Es kann sich jedoch nicht selbst in Balance halten: Stromverbrauch und – zufluss müssen zu jeder Minute gleich sein. Geraten sie aus dem Tritt, droht ein Stromausfall. Bis jetzt sorgen Regel- und Spitzenlastkraftwerke dafür, dass dieses Gleichgewicht stimmt. Sie fahren nie mit voller Leistung, sondern passen diese dem Verbrauch an.
"Genau an dieser Regelung werden sich künftig auch die regenerativen und die Photovoltaik-Anlagen beteiligen müssen, was dann auch so funktionieren würde oder könnte, wie das heute bei konventionellen Kraftwerken der Fall ist, nämlich dass sie nur 98 Prozent ihrer eigentlichen Einspeiseleistung einspeisen, und dass wir noch eine gewisse Reserve haben, um die Regelung zu gewährleisten."
Damit könnten sich die Verteilnetze auch vor Ort an der Balance des Gesamt-Stromnetzes beteiligen: Sinkt der Verbrauch, würde auch die Leistung der Solarzellen gedrosselt, steigt er, könnten sie –so lange die Sonne scheint – mehr Strom liefern.
Die Messtechnik und Steuerung dafür ist jedoch noch nicht vorhanden: Bis jetzt mussten die Verteilnetze ja keine hin und her gehenden Stromflüsse ausgleichen, eine Überwachung von Spannung und Frequenz war daher nicht notwendig. Das wird künftig anders sein, um den Erneuerbaren Energien vor Ort Steuerbefehle geben zu können – wobei es auf eine Sache besonders ankommt, so Markus Zdrallek,
"Nämlich möglichst wenig Informationen zu übertragen in eine zentrale Stelle, möglichst viel von einer dezentralen Steuerung vor Ort im Niederspannungsnetz erledigen zu lassen, und das muss dann möglichst eine autonome Steuerung sein, ohne das noch großartiger Eingriff von Menschen erforderlich ist."
Solche intelligenten Verteilnetze könnten dann die Strombilanz vor Ort im Lot halten – und damit helfen, Geld zu sparen, weil ein teurer Ausbau der lokalen Stromnetze nicht notwendig wäre.
ist Markus Zdrallek von der Bergischen Universität Wuppertal überzeugt. Der Energieexperte hat dabei weniger die schlechte Planbarkeit von Wind- und Sonnenstrom im Sinn. Er denkt vielmehr an die Folgen für die Strom-Verteilnetze, die Kabel, die den Strom in den Dörfern und Städten vom Umspannwerk und der Trafostation in die Häuser verteilen.
"Die Verteilnetze haben sich deutlich verändert. Von ihrer Ursprünglichen Funktion her kommend, nämlich die elektrische Energie, die irgendwo weit oben in das System von großen Kraftwerksblöcken eingespeist wird, immer weiter runter zu verteilen, bis sie schließlich im privaten Haushalt ankommt, haben diese Verteilungsnetze ihren Charakter immer mehr gewandelt in Richtung, ja, Einsammelnetze von Strom."
Bislang floss der Strom in den Verteilnetzen nur in eine Richtung, ganz wie bei einem Fluss. Jetzt aber kommt es immer häufiger vor, dass der vor Ort erzeugte Strom nicht mehr vor Ort verbraucht wird. Dann dreht sich der Stromfluss um. Und wie eine Sturmflut das Wasser gegen den Strom hochdrückt, strömt dann auch der Strom in Richtung Trafostration oder Umspannwerk. Damit dabei nicht mehr Strom auf diese Stationen zuläuft, als diese verkraften können, muss Vorsorge getroffen werden.
"Heute passiert das klassischerweise einfach dadurch, dass man die Kapazitäten erhöht, das man so viel neue Kabel verlegt, so viel neue Transformatoren aufstellt, das man halt noch mehr Photovoltaik anschließen kann, das man noch mehr Windkrafteinspeisung in die Netze gewährleisten kann."
Zukunftsorientiert ist das jedoch nicht. Denn auf diese Weise kann das Netz lokal zwar für kurze Zeit mehr Stromeinspeisung verkraften. Es kann sich jedoch nicht selbst in Balance halten: Stromverbrauch und – zufluss müssen zu jeder Minute gleich sein. Geraten sie aus dem Tritt, droht ein Stromausfall. Bis jetzt sorgen Regel- und Spitzenlastkraftwerke dafür, dass dieses Gleichgewicht stimmt. Sie fahren nie mit voller Leistung, sondern passen diese dem Verbrauch an.
"Genau an dieser Regelung werden sich künftig auch die regenerativen und die Photovoltaik-Anlagen beteiligen müssen, was dann auch so funktionieren würde oder könnte, wie das heute bei konventionellen Kraftwerken der Fall ist, nämlich dass sie nur 98 Prozent ihrer eigentlichen Einspeiseleistung einspeisen, und dass wir noch eine gewisse Reserve haben, um die Regelung zu gewährleisten."
Damit könnten sich die Verteilnetze auch vor Ort an der Balance des Gesamt-Stromnetzes beteiligen: Sinkt der Verbrauch, würde auch die Leistung der Solarzellen gedrosselt, steigt er, könnten sie –so lange die Sonne scheint – mehr Strom liefern.
Die Messtechnik und Steuerung dafür ist jedoch noch nicht vorhanden: Bis jetzt mussten die Verteilnetze ja keine hin und her gehenden Stromflüsse ausgleichen, eine Überwachung von Spannung und Frequenz war daher nicht notwendig. Das wird künftig anders sein, um den Erneuerbaren Energien vor Ort Steuerbefehle geben zu können – wobei es auf eine Sache besonders ankommt, so Markus Zdrallek,
"Nämlich möglichst wenig Informationen zu übertragen in eine zentrale Stelle, möglichst viel von einer dezentralen Steuerung vor Ort im Niederspannungsnetz erledigen zu lassen, und das muss dann möglichst eine autonome Steuerung sein, ohne das noch großartiger Eingriff von Menschen erforderlich ist."
Solche intelligenten Verteilnetze könnten dann die Strombilanz vor Ort im Lot halten – und damit helfen, Geld zu sparen, weil ein teurer Ausbau der lokalen Stromnetze nicht notwendig wäre.