Infowelt Energie

Intelligente Stromnetze sind die Zukunft – Smart Grid einfach erklärt

Man stelle sich nur vor, dass in Zukunft der Großteil des Stromverbrauch aus grünen Quellen stammt und die meisten Autos elektrisch fahren.

Nachhaltige Energieversorgung

Nur wenn ein Stromnetz intelligent genug ist und weiß, wo gerade wie viel verbraucht wird und wo wie viel produziert wird, kann es dafür sorgen, dass das Licht nie ausgeht. Hier kommt das Smart Grid ins Spiel. Unsere Energieversorgung befindet sich im Umbruch: Mit der Energiewende werden erneuerbare Energien wie Solar- und Windkraft aus dezentraler Erzeugung in unser Stromnetz integriert. 

Grüne Energiequellen erzeugen jedoch nicht konstant die gleiche Menge Energie, wie das Kohle- oder Atomkraftwerke tun – sie sind wesentlich unbeständiger. Wenn tagsüber die Sonne scheint und der Wind weht, gibt es einen Überschuss an elektrischer Energie. In der Nacht hingegen, wenn keine Sonne scheint und im schlimmsten Fall Windstille herrscht, wird kein Strom erzeugt. 

Smart Grids sorgen für ein stabiles Netz

Um diese Schwankungen auszugleichen, braucht es ein intelligentes Stromnetz, vor allem auch, weil unser Energiebedarf jährlich steigt. Parallel zum Stromnetz entsteht daher ein Datennetz, mit dem die Erzeugung, die Verteilung, aber auch die Speicherung der erzeugten Energie koordiniert wird – das Smart Grid. Die Informations- und Kommunikations-Technologie dahinter ist in der Lage, die schwankende Energiezufuhr und die Stromversorgung im Netz intelligent zu regeln.

Erkennt das Smart Grid beispielsweise, dass mehr Strom produziert als benötigt wird, lassen sich im intelligenten Netz einzelne Anlagen wie Windräder oder Solaranlagen gezielt drosseln. Zusätzlich kann das Smart Grid mithilfe von Smart Metering – intelligente Zähler – einen höheren Stromverbrauch durch die Endabnehmer forcieren, um Überschüsse abzubauen. 

Der Vorteil für Verbraucher:

Sie kommen in den Genuss von besonders günstigem Strom. Denn ist das Angebot an Energie im Stromnetz größer als die Nachfrage, sinkt automatisch der Preis. Das Smart Grid hilft somit, Angebot und Nachfrage optimal aufeinander abzustimmen. Nur so bleibt das Stromnetz stabil.

Jeder kann Teil des Energienetzes werden

Das Smart Grid ist im Prinzip demokratisch. Haushalte und KMUs mit eigenen Photovoltaikanlagen, Brennstoffzellen oder Blockheizkraftwerken könnten in einem Smart Grid aktiv am Stromhandel teilnehmen. Gleichzeitig wäre es denkbar, die vielen kleinen Stromproduzenten zu verknüpfen, um Schwankungen im Netz auszugleichen. Dadurch leistet jeder einzelne Erzeuger durch den Einsatz von erneuerbaren Energien nicht nur einen Beitrag für den Schutz der Umwelt, sondern ist auch für die Netzstabilität mitverantwortlich. 

Intelligentes Stromnetz integriert Elektroautos

Auch die Elektromobilität ist Teil der Energiewende. Aber was würde passieren, wenn abends Millionen von Elektro- und Hybridautos gleichzeitig an die Ladesäule gestöpselt werden? Das Stromnetz könnte ins Wanken geraten, wie Wissenschaftler der Technischen Universität München jüngst mit Zukunfts­sze­na­rien in der Studie „Blackout – E-Mobilität setzt Netzbetreiber unter Druck“ warnten. Im schlimmsten Fall gäbe es Stromaus­fälle. Was die Forscher nicht erwähnten: Ein ungeahntes Speicher­re­ser­voir liegt förmlich auf der Straße. Daher bezieht ein intelligentes Stromnetz auch die Elektromobilität mit ein. Elektroautos werden über die Ladeinfrastruktur in das Netz – auch als Vehicle-to-Grid bekannt – integriert, indem sie Strom als Kraftstoff abspeichern und in Parkposition als Speicher eingesetzt werden können. 

In verkehrsarmen Zeiten wie Abend, an denen Haushalte viel Strom benötigen, können somit Verbrauchsspitzen abgefedert werden. Das kann beispielsweise am Abend beim Tatort-Film oder der TV-Übertragung eines Fußballspiels der Nationalelf eintreten, wenn viele Elektroautos in den Garagen oder Carports bleiben. Auch an öffentlichen Ladesäulen könnten die Stromer Energie abgeben, wenn die Stationen entsprechend ausgerüstet sind.

Vattenfall-Fazit:

Smart Grids sind eine wichtige Voraussetzung dafür, dass wir die Energiewende meistern und so in Zukunft alle Energieformen effizient nutzen können. Wie die Technologie in der Praxis genau funktioniert? Im New Yorker Stadtteil Brooklyn haben sich Bewohner zu einem Microgrid zusammengeschlossen – in dem Nachbarn Nachbarn mit erneuerbaren Energien versorgen. 

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Fotos: 1) yangphoto7iStock, 2) Hans Blomberg/Vattenfall, 4) Jennie Pettersson/Vattenfall.