Energiewende 11.11.2011, 12:04 Uhr

Smart Grid als Lösung für den Umbau der Stromnetze

Bei der Integration dezentral erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien in die Netze klaffen noch große Lücken in der Forschung und bei der Umsetzung. Dies wurde auf der Jahrestagung der Elektrotechnischen Gesellschaft des VDE diese Woche in Würzburg deutlich. Es fehle ein verbindlicher Handlungsrahmen, auf den sich die vielen unterschiedlichen Akteure verlassen können, so Experten.

Die Integration der erneuerbaren Energien in die Stromnetze stellt Netzbetreiber vor gewaltige Herausforderungen, besonders auf der Nieder- und Mittelspannungsebene: „Die ländliche Netzstruktur, die bisher erzeugungsfrei war, muss nun wegen der dezentralen Stromerzeugung mit Wind und PV auf höhere Lasten und bidirektionalen Stromtransport umgebaut werden“, fasste Jochen Schmiesing, Leiter Netzentwicklung bei E.on Avacon, zusammen. Wie er waren rund 650 Energietechnikspezialisten zur Jahrestagung der Elektrotechnischen Gesellschaft (ETG) des VDE am Dienstag und Mittwoch nach Würzburg gekommen, um sich über aktuelle Entwicklungen zu informieren.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
infraSignal GmbH-Firmenlogo
Projektleiter Steuerkabel (m/w/d) infraSignal GmbH
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur im Brückenbau für Neubau-, Ausbau- und Erhaltungsmaßnahmen (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Regensburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) für die Projektleitung von Brücken und Ingenieurbauwerke Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Abteilungsleiter (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Lärmschutzbauwerke Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Projektleiter (w/m/d) Planung Die Autobahn GmbH des Bundes
PFINDER KG-Firmenlogo
Produktentwickler (m/w/d) Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung PFINDER KG
Böblingen Zum Job 
Hitzler Ingenieur e.K.-Firmenlogo
Projektleiter im Bau-Projektmanagement (m/w/d) Hitzler Ingenieur e.K.
Düsseldorf Zum Job 
WTM ENGINEERS GMBH-Firmenlogo
BIM-Modeler (m/w/d) für den Bereich Ingenieurwasserbau WTM ENGINEERS GMBH
Hamburg, Kiel, Rostock Zum Job 
Hamamatsu Photonics Deutschland GmbH-Firmenlogo
Master / Diplom in Physik oder Elektrotechnik als Vertriebsingenieur/in für Bereich Analytical (m/w/d) Hamamatsu Photonics Deutschland GmbH
Herrsching am Ammersee Zum Job 
Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Arbeit, Technologie und Tourismus-Firmenlogo
Referentin/Referent (m/w/d) im Referat "Straßenbau" Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Arbeit, Technologie und Tourismus
Mercer Stendal GmbH-Firmenlogo
Betriebsingenieur Mechanik (m/w/d) Mercer Stendal GmbH
Arneburg Zum Job 
Hamburger Hochbahn AG-Firmenlogo
Techniker / Ingenieur Elektrotechnik Wartung / Instandhaltung (w/m/d) Hamburger Hochbahn AG
Hamburg Zum Job 
Städtisches Klinikum Dresden-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Technische Gebäudeausrüstung (TGA) Städtisches Klinikum Dresden
Dresden Zum Job 
Rohde & Schwarz Österreich GesmbH-Firmenlogo
Softwareentwickler (m/w/d) Embedded Systems Rohde & Schwarz Österreich GesmbH
Singapur, Stuttgart, Berlin, München Zum Job 
Carl Zeiss Meditec AG-Firmenlogo
Applikationsingenieur (m/w/x) Carl Zeiss Meditec AG
Carl Zeiss Meditec AG-Firmenlogo
Process Engineer (m/w/x) Carl Zeiss Meditec AG
Carl ZEISS MultiSEM-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Elektronik (m/w/x) Carl ZEISS MultiSEM
Oberkochen Zum Job 
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)-Firmenlogo
Ingenieurinnen und Ingenieure (w/m/d) in den Fachrichtungen Versorgungstechnik und Gebäudeautomation Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)-Firmenlogo
Ingenieurinnen und Ingenieure (w/m/d) in den Fachrichtungen Elektro- bzw. Nachrichtentechnik Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
GEBHARDT Fördertechnik GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsprojektleitung Robotik & Lagerfahrzeuge (m/w/d) GEBHARDT Fördertechnik GmbH
Sinsheim Zum Job 

Es gebe einen „bunten Strauß technologischer Optionen“, erklärte Schmiesing, doch welche davon die richtigen sind, sei noch unklar. Hauptproblem sei, bei fluktuierender Stromeinspeisung die Netzspannung konstant zu halten, also Lastspitzen und -täler auszugleichen. Dazu benötigt man auf Ebene der Verteilnetze erheblich mehr intelligente Steuer- und Regeltechnik als bisher.

Smart Grid: Umbau der Stromnetze muss breit koordiniert werden

Dieser Umbau könne nur gelingen, wenn das Vorgehen endlich breit koordiniert werde, erklärte Henning Kagermann, Präsident der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech), in einem Hintergrundgespräch anlässlich der Veranstaltung. Nötig seien eine alle Interessengruppen umfassende Task Force zum Thema Smart Grid und eine verbindliche Roadmap. Modell soll das Vorgehen im Bereich E-Mobility sein.

Kagermann präsentierte vor Journalisten erste Einblicke in die Studie „Fu-
ture Energy Grid“ von Acatech, die sich mit Migrationspfaden zum Smart Grid beschäftigt. Sie definierte drei Migrationsszenarien: Das erste namens „20. Jahrhundert“ setzt weiter auf großtechnische Stromerzeugung, kombiniert diese aber mit verbesserten transeuropäischen Netzen.

Das zweite Szenario – die „Komplexitätsfalle“ – geht von „vielen gut gemeinten, aber unkoordinierten“ (Kagermann) Versuchen aus, die Erneuerbaren effektiv zu integrieren. „Dann haben wir am Ende die Energiewende geschafft, aber alles passt nicht richtig zusammen.“ Kagermann hält dieses Szenario für das wahrscheinlichste, wenn nicht bald entschiedene Maßnahmen getroffen werden, um es zu verhindern.

Schließlich definiert die Studie ein drittes, erwünschtes Szenario: Unter der Bezeichnung „nachhaltig-wirtschaftlich“ soll konzertiertes Vorgehen Doppelarbeit, sich gegenseitig konterkarierende Ansätze und andere Reibungsverluste minimieren.

Acatech für Smart-Grid-Implementierung in drei Phasen

Die Acatech schlägt eine Smart-Grid-Implementierung in drei Phasen vor. Die erste, eine Planungs- und Koordinierungsphase mit Fokus auf die Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), soll schon bald beginnen und bis 2015 dauern.

Das wirft die Frage auf, wie unter diesen Umständen der Aufbau eines Smart Grid in den dafür vorgesehenen Zeiträumen gelingen kann. Hier schürt Kagermann keine Illusionen: „Auf zwei, drei Jahre mehr oder weniger kommt es nicht an – und die Kosten bei solchen komplexen Großprojekten werden fast immer falsch eingeschätzt.“ Dies gelte um so mehr, als es noch erheblichen Forschungs- und Entwicklungsbedarf gebe. Der IKT-Bereich habe beispielsweise für Smart Grids noch immer keine Referenz-
architektur definiert.

Das größte Problem, so Wolfgang Glaunsinger, Geschäftsführer der ETG des VDE, sei die Speicherung von Strom zum Ausgleich der Fluktuationen im Netz. „Hier müssen wir dringend neue Möglichkeiten wie Wasserstoff oder Windgas weiterentwickeln, denn Pumpspeicherwerke lassen sich nicht in ausreichendem Umfang errichten“, forderte er.

Das bestätigte in seinem Kongressvortrag auch Günther Brauner, Vorstand des Instituts für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft der TU Wien: „Weil der Ausbau der Erneuerbaren schneller geht als der der Pumpspeicherwerke, wird der Anteil an regenerativem Strom, dessen Ausfall sie abpuffern können, in Deutschland von derzeit 14,1 % auf mittelfristig nur noch 7,1 % sinken.“

Wegen der schnellen Zu- und Abnahme besonders der Photovoltaikenergie bei Sonnenauf- und -untergang brauche man andere Puffertechnologien, die derart steile Gradienten auffangen könnten. Dafür kämen Kohle und Gas infrage. Um die Lösung dieser Aufgabe wirtschaftlich zu machen, solle man, so Brauner, darüber nachdenken, auf dem Strommarkt Gradientenprodukte anzubieten.

Stromerzeuger brauchen Stromverbraucher für das Smart Grid der Zukunft

Eine weitere ungelöste, aber dringend lösungsbedürftige Aufgabe sei, so Glaunsinger, die Definition von Anreizmodellen, die den Netzausbau für die Betreiber attraktiv machen. „Eine Roadmap, wie wir sie fordern, muss klar sagen, wer wann für was zu investieren hat.“ Dabei müssten Ausbaupläne über nationale Grenzen hinweg europaweit koordiniert werden. Zudem müssen sich IKT- und Energiespezialisten besser verständigen. „Wir meinen oft mit denselben Begriffen völlig unterschiedliche Dinge“, stellte Kagermann fest, der als ehemaliger SAP-Chef die IKT-Seite gut kennt.

Schließlich gelte es dringend, die Stromverbraucher ins Smart Grid der Zukunft mitzunehmen, da sie mit teurerem Strom rechnen und ihr Verhalten an die neuen Gegebenheiten anpassen müssten. „Das wird schwierig“, fürchtet Kagermann. Allerdings gebe es gerade in der Industrie erhebliche Möglichkeiten, in Hochlastzeiten Strom aus eigenen Pufferspeichern zu nutzen und die Puffer bei Schwachlast günstig wiederaufzuladen. Unternehmen seien dazu bereit, sobald die nötigen Investitionen in Speichertechnik ökonomisch sinnvoll sind. Glaunsinger: „Dafür brauchen wir aber die richtigen Tarifmodelle – hier ist die Politik gefragt.“

Ein Beitrag von:

  • Ariane Rüdiger

    Freie Journalistin in München. Schwerpunktthemen: Betriebliche IT-Themen (IT-Infrastruktur und ihr Management, Telekommunikation, Rolle des CIO), Nachhaltige Informationstechnik – Green IT (Virtualisierung, Recycling, nachhaltiges IT-Design…), Erneuerbare Energien (Smart Grid, Photovoltaik, Wind, Solarthermie, Pellets) und ökologisches Bauen, Nachhaltiges Wirtschaften und nachhaltige Stadtentwicklung, Queer Culture.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.