Pasch: Was ist der Grund dafür, Arndt Reuning, dass das Stromnetz, wie es im Moment existiert, überhaupt umgebaut werden muss?
Reuning: Die Infrastruktur, Herr Pasch, ist einfach veraltet und muss nun überholt werden. Die besteht einfach aus einem Flickenteppich einzelner Netze, die historisch so gewachsen sind oder besser gesagt gewuchert sind. Und solch eine Struktur ist natürlich anfällig gegenüber Stromausfällen. In Zukunft kommen noch zwei Dinge hinzu: Erstens es muss noch mehr Strom transportiert werden, weil der Verbrauch einfach zunehmen wird und es wird mehr Wind- und Solarenergie eingespeist werden. Und damit wird dann das Stromnetz, so wie es im Moment ist, einfach überlastet.
Pasch: Erneuerbare Energie also eine große Herausforderung für das amerikanische Stromnetz. Warum, Arndt Reuning?
Reuning: In Stromnetzen müssen Verbrauch und Erzeugung immer ausbalanciert sein. In der Vergangenheit hat man das so geregelt: Die Kraftwerke wurden nahe an den Städten gebaut und liefen mit einer gleichmäßigen Grundlast. Und wenn es irgendeinen Spitzenverbrauch gab, mussten einfach nur ein paar Gasturbinen zugeschaltet werden. Bei den Erneuerbaren sieht das anders aus, der Bedarf existiert in den dicht besiedelten Regionen, also besonders an der Ostküste, an der Westküste, an den Großen Seen. Windenergie gibt es auch an der Küste, aber vor allem in den weiten Ebenen des Mittleren Westens. Und die Solarenergie vor allem im heißen Südwesten. Es werden also neue Übertragungsleitungen gebaut werden müssen, um Strom aus erneuerbaren Quellen zu den Verbrauchern hin zu transportieren. Und solch ein Netz könnte dann auch zu einem gewissen Grad die Schwankungen der Erneuerbaren auffangen. Denn die Leistungen für Wind und Solar sind natürlich vom Wetter abhängig, und teilweise eben auch von der Tageszeit, sind unstetig. Und die Energie muss dann entweder gespeichert werden oder verschoben, also von einer Region, wo zum Beispiel starker Wind ein Überangebot liefert, in eine Region mit einem hohen Bedarf. Und das ist die Idee hinter dem so genannten Super Grid, das den gesamten Kontinent überziehen soll.
Pasch: Welche technische Herausforderung würde denn dabei bestehen?
Reuning: Keine so besonders große. Die Techniken sind eigentlich erprobt und deshalb auch natürlich besonders attraktiv. Was vor allem geleistet werden muss: der Strom muss über lange Strecken transportiert werden. Und dafür benutzt man dann natürlich am besten die Hochspannung-Gleichstrom-Übertragung, die ist am effizientesten auf langen Strecken. Beim Wechselstrom gibt es Verluste durch die sogenannte Selbstinduktion, da gehen also 40 Prozent des Stroms als Wärme verloren. Bei Gleichstrom gibt es diese Verluste nicht so stark und deshalb würde man ihn hier bevorzugen. Als das Wechselstromnetz gebaut wurde, konnte man Gleichstrom nicht auf hohe Spannungen hochtransformieren. Mittlerweile stehen diese Techniken aber zur Verfügung und nun werden sie auch schon für lange Leitungen benutzt.
Pasch: Würde denn ein solches Stromnetze auch den Verbrauchern Vorteile bringen?
Reuning: Zum einen gäbe es eine höhere Sicherheit vor einem Stromausfall, einfach weil es besser ausbalanciert ist, und zum anderen kommt noch ein weiterer Aspekt hinzu, der unter dem Stichwort Smart Grid abgehandelt wird. Und das ist eben die Vermählung des Stromnetzes mit einem Informationsnetz, also so eine Art Internet des Stroms. In den Haushalten sitzen dann intelligente Stromzähler, der Verbrauch kann dadurch einfach besser kontrolliert werden. Also zum Beispiel ein Anbieter merkt, dass der Verbrauch plötzlich stark steigt und bisher wurden dann wie schon gesagt, diese Gasturbinen angeworfen. Mit einem Smart Grid könnte der Anbieter nun auch per Fernsteuerung in den einzelnen Haushalten zum Beispiel die Klimaanlage um ein oder zwei Grad herunterdrehen und so den Verbrauch senken. Die Nutzer, die dazu eingewilligt haben, würden dann den Strom in dieser speziellen Zeit billiger bekommen. Das Smart Grid hat noch mehr Vorteile: Es kann zum Beispiel auch viele dezentrale Erzeuger und Verbraucher einbinden, also zum Beispiel die ganzen Solaranlagen auf den Dächern, Elektroautos in die Garage oder auch Miniblockheizkraftwerke im Keller.
Pasch: Wie realistisch sind denn die Pläne?
Reuning: Das kommt jetzt darauf an. Also dieses Smart Grid wird teilweise schon umgesetzt. Und je nach Bundesstaat ist das mehr oder weniger erfolgreich. Bei dem Super Grid wird es wahrscheinlich mehr Hindernisse geben, aber nichtsdestotrotz, dieses Netz wird kommen müssen, einfach weil die Struktur, die Infrastruktur der Energieerzeugung und -nutzung sich in den nächsten Jahren und Jahrzehnten so sehr stark ändern wird.
Reuning: Die Infrastruktur, Herr Pasch, ist einfach veraltet und muss nun überholt werden. Die besteht einfach aus einem Flickenteppich einzelner Netze, die historisch so gewachsen sind oder besser gesagt gewuchert sind. Und solch eine Struktur ist natürlich anfällig gegenüber Stromausfällen. In Zukunft kommen noch zwei Dinge hinzu: Erstens es muss noch mehr Strom transportiert werden, weil der Verbrauch einfach zunehmen wird und es wird mehr Wind- und Solarenergie eingespeist werden. Und damit wird dann das Stromnetz, so wie es im Moment ist, einfach überlastet.
Pasch: Erneuerbare Energie also eine große Herausforderung für das amerikanische Stromnetz. Warum, Arndt Reuning?
Reuning: In Stromnetzen müssen Verbrauch und Erzeugung immer ausbalanciert sein. In der Vergangenheit hat man das so geregelt: Die Kraftwerke wurden nahe an den Städten gebaut und liefen mit einer gleichmäßigen Grundlast. Und wenn es irgendeinen Spitzenverbrauch gab, mussten einfach nur ein paar Gasturbinen zugeschaltet werden. Bei den Erneuerbaren sieht das anders aus, der Bedarf existiert in den dicht besiedelten Regionen, also besonders an der Ostküste, an der Westküste, an den Großen Seen. Windenergie gibt es auch an der Küste, aber vor allem in den weiten Ebenen des Mittleren Westens. Und die Solarenergie vor allem im heißen Südwesten. Es werden also neue Übertragungsleitungen gebaut werden müssen, um Strom aus erneuerbaren Quellen zu den Verbrauchern hin zu transportieren. Und solch ein Netz könnte dann auch zu einem gewissen Grad die Schwankungen der Erneuerbaren auffangen. Denn die Leistungen für Wind und Solar sind natürlich vom Wetter abhängig, und teilweise eben auch von der Tageszeit, sind unstetig. Und die Energie muss dann entweder gespeichert werden oder verschoben, also von einer Region, wo zum Beispiel starker Wind ein Überangebot liefert, in eine Region mit einem hohen Bedarf. Und das ist die Idee hinter dem so genannten Super Grid, das den gesamten Kontinent überziehen soll.
Pasch: Welche technische Herausforderung würde denn dabei bestehen?
Reuning: Keine so besonders große. Die Techniken sind eigentlich erprobt und deshalb auch natürlich besonders attraktiv. Was vor allem geleistet werden muss: der Strom muss über lange Strecken transportiert werden. Und dafür benutzt man dann natürlich am besten die Hochspannung-Gleichstrom-Übertragung, die ist am effizientesten auf langen Strecken. Beim Wechselstrom gibt es Verluste durch die sogenannte Selbstinduktion, da gehen also 40 Prozent des Stroms als Wärme verloren. Bei Gleichstrom gibt es diese Verluste nicht so stark und deshalb würde man ihn hier bevorzugen. Als das Wechselstromnetz gebaut wurde, konnte man Gleichstrom nicht auf hohe Spannungen hochtransformieren. Mittlerweile stehen diese Techniken aber zur Verfügung und nun werden sie auch schon für lange Leitungen benutzt.
Pasch: Würde denn ein solches Stromnetze auch den Verbrauchern Vorteile bringen?
Reuning: Zum einen gäbe es eine höhere Sicherheit vor einem Stromausfall, einfach weil es besser ausbalanciert ist, und zum anderen kommt noch ein weiterer Aspekt hinzu, der unter dem Stichwort Smart Grid abgehandelt wird. Und das ist eben die Vermählung des Stromnetzes mit einem Informationsnetz, also so eine Art Internet des Stroms. In den Haushalten sitzen dann intelligente Stromzähler, der Verbrauch kann dadurch einfach besser kontrolliert werden. Also zum Beispiel ein Anbieter merkt, dass der Verbrauch plötzlich stark steigt und bisher wurden dann wie schon gesagt, diese Gasturbinen angeworfen. Mit einem Smart Grid könnte der Anbieter nun auch per Fernsteuerung in den einzelnen Haushalten zum Beispiel die Klimaanlage um ein oder zwei Grad herunterdrehen und so den Verbrauch senken. Die Nutzer, die dazu eingewilligt haben, würden dann den Strom in dieser speziellen Zeit billiger bekommen. Das Smart Grid hat noch mehr Vorteile: Es kann zum Beispiel auch viele dezentrale Erzeuger und Verbraucher einbinden, also zum Beispiel die ganzen Solaranlagen auf den Dächern, Elektroautos in die Garage oder auch Miniblockheizkraftwerke im Keller.
Pasch: Wie realistisch sind denn die Pläne?
Reuning: Das kommt jetzt darauf an. Also dieses Smart Grid wird teilweise schon umgesetzt. Und je nach Bundesstaat ist das mehr oder weniger erfolgreich. Bei dem Super Grid wird es wahrscheinlich mehr Hindernisse geben, aber nichtsdestotrotz, dieses Netz wird kommen müssen, einfach weil die Struktur, die Infrastruktur der Energieerzeugung und -nutzung sich in den nächsten Jahren und Jahrzehnten so sehr stark ändern wird.