Seit etwa drei Jahren ist das englische Wort „smart“ in aller Munde. Geräte, die aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind, scheinen intelligent („smart“) geworden zu sein. Und die letzte Internationale Funkausstellung (IFA) in Berlin hat uns auch gezeigt, welche Neuigkeiten unsere „smarte“ Zukunft noch mit sich bringt: Smart TV, smarte Tablets, smarte Kühlschränke und Waschmaschinen, sogar smarte Geschirrspüler, die mitdenken, miteinander kommunizieren und uns intelligent unterstützen. Auch die Netze der Zukunft müssen intelligente Allrounder sein, um mit dem technologischen Fortschritt mithalten zu können und den Umstieg auf erneuerbare und dezentrale Energieversorgung voranzutreiben.
Smart Grids werden sie genannt, die schlauen Stromnetze der Zukunft. Sie müssen sich unseren veränderten Bedürfnissen anpassen und uns für die Alltagsherausforderungen intelligente Lösungen anbieten. Während Funk-, Kabel- und Telefonnetze diesen Umbruch bereits geschafft haben und uns dadurch völlig neue Dimensionen des Kommunizierens und Lebens eröffnen, hinkt das Stromnetz noch hinterher. Gerade in Zeiten eines trotz breiter Zustimmung noch schleppenden Energiewandels und umstrittenen Atomausstiegs scheint der Ausbau der Netzstruktur umso wichtiger zu sein. Denn der Wind treibt die Blätter der Windmühlen nicht dann, wenn der Stromverbrauch seinen Tageshöhepunkt erreicht, sondern eben dann, wenn er pustet, wenn sich Luftmassen bewegen.
Erneuerbare Energien sind nun schwer steuerbar. Man kann sie nicht je nach Bedarf hoch- und runterfahren. Um ihr Energiepotenzial sinnvoll nutzen zu können, ohne die Netzstabilität zu gefährden, sind innovative Infrastrukturlösungen gefragt. Die Netze der Zukunft sollen den neuen Rahmenbedingungen Rechnung tragen und die begrenzten Netzkapazitäten effizient auslasten. Die angestrebte dezentrale und regenerative Energieversorgung erfordert „smarte Netze“, die die Kapazitäten koordinieren und die Balance zwischen Stromerzeugung und Energieverbrauch herstellen.
In den Netzen der Zukunft findet ein kontinuierlicher Informationsaustausch zwischen den Hauptakteuren statt: zwischen Stromverbrauchern, private und industrielle, Stromerzeugern und Stromversorgern. Smart Grids nutzen innovative Informations- und Kommunikationstechnologien, um im Unterschied zum konventionellen Stromnetz eine bidirektionale Datenübermittlung zu ermöglichen. Dadurch kann in Abhängigkeit von der Verbrauchsintensität der Strom im Netz effizient verteilt werden. Dies ermöglicht eine optimale Auslastung des Niederspannungsnetzes auch dann, wenn das Stromangebot die Nachfrage übersteigt.
Der erste Grundstein für den Ausbau der Netzinfrastruktur zu einem intelligenten Netz wurde von den großen Stromkonzernen vor etwa drei Jahren mit der Einführung des Smart Meters gelegt. Als Smart Meter bezeichnet man intelligente Stromzähler, die den Stromverbrauch in Echtzeit messen. In den meisten Fällen lassen sich die Verbrauchswerte ferngesteuert ablesen. Smart Metern kommt eine Schlüsselrolle bei der effizienten Verteilung der Stromkapazitäten im Smart Grid zu – insbesondere wenn es sich um eine dezentrale Energiegewinnung erneuerbarer Energie handelt. Sie fungieren als Knotenpunkte zwischen Verbrauchern und Netz. Mit den smarten Messgeräten hat man immer den aktuellen Stromverbrauch im Auge. Anhand der Echtzeit-Verbrauchsdaten lassen sich Stromfresser im Haushalt leicht ausfindig machen. Dank der Verbrauchskurve, die über einen beliebigen Zeitraum mühelos erstellt werden kann, können Haushalte die Entwicklung ihrer Stromkosten mühelos analysieren und ihren Verbrauch dadurch optimieren. Der Einsatz von Smart Metern kann signifikante Lerneffekte hervorrufen. Um richtig zu sparen, müssen Verbraucher aber ihr Energieverbrauchsverhalten ändern.
Smart Meter denken mit. Durch Vernetzung der Geräte gelingt es ihnen, einen energie-effizienten Betrieb sicherzustellen. Sie kommunizieren mit den einzelnen Haushaltsgeräten, sammeln Verbrauchsdaten und leiten sie per Funk weiter. So kann der Smart Meter die Waschmaschine spät am Abend laufen lassen, eben dann, wenn Überkapazitäten im Netz gemeldet werden und Informationen über einen günstigen Tarif vom Stromversorger vorliegen. So spart man richtig und schont die Umwelt. Eine echte Kostenersparnis setzt jedoch eine Mindestmenge an Flexibilität seitens der Energieversorger voraus. Flexible Stromtarife, die sich der schwankenden Relation zwischen Stromerzeugung und verbrauch anpassen, sind deshalb ein unabdingbarer Teil des Smart-Grid-Konzepts.
Der Einsatz der smarten Strommesser ist keine Vision. Der erste Schritt zur dezentralen und umweltverträglichen Energieversorgung wurde bereits gemacht. Von den 44 Millionen Haushalten nutzen hierzulande bislang jedoch nur etwa 100 000 die smarten Energieverbrauchsgeräte. Laut einer EU-Verordnung müssen alle Haushalte in den Mitgliedsstaaten bis 2022 auf elektronische Stromzähler umsteigen. Viele der Stromversorger haben bereits elektronische Verbrauchsmesser in ihr Programm aufgenommen, die Nachfrage hält sich jedoch noch in Grenzen. Und diese ernüchternde Erkenntnis wurde auch auf einer Konferenz zur „Green IT“ aus Nutzerperspektive im November 2011 in Berlin bestätigt: Politik und Energiewirtschaft in Deutschland sind noch weit von diesem Ziel entfernt. Es fehlt an „attraktiven Geschäftsmodellen“ die einen Anreiz zum Wechsel anbieten. Zudem mangelt es an flexiblen Stromtarifen.
Verglichen mit den restlichen Mitgliedsstaaten benötigt der Energiewandel in Deutschland einen kräftigen Anschub. Während einige der europäischen Nachbarländer ihren Smart Grid Rollout bereits flächendeckend implementieren oder zumindest über einen Netzausbauplan verfügen, scheint es in Deutschland so, als fehle der entscheidende politische Anreiz für den konsequenten Umbau der Netze. Das Photovoltaik-Land Italien hat die intelligenten Energieverbrauchsgeräte bereits vor einem Jahrzehnt eingeführt. Schwedische Stromversorger setzen konsequent die netzentlastenden Geräte ein. In Deutschland hingegen existiert noch kein konkreter Plan zum Netzausbau, auch wenn die rechtlichen Grundlagen bereits vorhanden sind. Smart Netze sind ein unabdingbarer Schritt zur umweltverträglichen Energiegewinnung und Dezentralisierung der Energieversorgung. Der Weg dahin ist schon vorgezeichnet, nur das Tempo muss erhöht werden.
Gesamten Artikel mit Grafiken anschauen: Beitrag als PDF
