Stromverbrauch kann warten
Mit der Energiewende rückt das Management die Stromnachfrage in den Fokus. Erste Pionierfirmen sind bereits dabei. Das neue Prinzip
Die Brauerei Paulaner in München ist stolz darauf, beim Thema Energie immer schon etwas voraus gewesen zu sein. Der neueste Clou: Die Kühlaggregate, in denen die Sole auf etwas über 0 °C heruntergekühlt wird, schalten sich ab, wenn das Stromnetz stark belastet ist.
Bei hoher Netzbelastung wird der Verbraucher abgeschaltet
Der Energiedienstleister Entelios hat in der bayerischen Brauerei die dafür notwendige Technik installiert. Bei hoher Netzbelastung wird der Verbraucher abgeschaltet – immer so lange, wie es die jeweilige Anlage schadlos erlaubt, mal wenige Minuten, mal einige Stunden.
„Eine Schwankung von 2 °C können wir durchaus verkraften. Dafür können die Kühlaggregate schon einmal ein oder zwei Stunden abgestellt werden“, sagt Johannes Fischer, Betriebsingenieur bei Paulaner.
Was die Münchner Brauerei da eingeführt hat, ist einer der wichtigen Bausteine eines steuerbaren Stromnetzes, neudeutsch: Smart Grid. Diese neuen Netze und ihre Dienste sind wichtig, denn die eingeläutete Energiewende bedeutet für Stromnetzbetreiber eine enorme Herausforderung in Form der schwankenden Stromerzeugung durch Photovoltaik und Windkraft. Diese speisen laut Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vorrangig ein – bei Windstille oder Wolken müssen die Netzbetreiber entsprechend für Ersatz sorgen.
Schon jetzt liegt die installierte Photovoltaikleistung in Deutschland bei rund 18 GW, die Windkraftleistung bei 27 GW. Insgesamt verfügt das Land über 93 GW Stromerzeugungskapazitäten. Diese kurzfristigen Erzeugungsschwankungen stellen die Netzbetreiber vor immer größere Probleme, denn sie müssen den Stromkunden Spannung und Netzfrequenz garantieren. Schlimmstenfalls droht der Stromausfall.
Das Lastmanagement der Netzbetreiber kann den Stromverbrauch einbeziehen
Was bislang kaum diskutiert wird: Das Lastmanagement – mit dem die Netzbetreiber Spannung und Frequenz stabil halten – muss sich nicht auf die Stromerzeugung beschränken, sondern kann die Stromverbrauchsseite einbeziehen.
Bislang ist der Verbrauch praktisch bei der Debatte des Lastmanagements ausgenommen: Jeder Bedarf wird befriedigt, so das Prinzip. Nur im äußersten Notfall, wenn die Spannung abfällt oder die Netzfrequenz unter die kritische Marke von 49,5 Hz fällt, haben die Stromnetzbetreiber das Recht, Großverbraucher vom Netz zu nehmen, als sogenannte „Anpassungsmaßnahme“.
Ökonomisch effizient ist das nicht: Zunehmend müssen Back-up-Kraftwerke bereitstehen, nur um bei hohem Strombedarf für einige Stunden zum Einsatz zu kommen. Damit kann solche Regelenergie sehr teuer werden.
„Weitaus günstiger könnte es sein, in kritischen Phasen industrielle und gewerbliche Verbraucher vom Netz zu nehmen. Die Marktanreize dafür sind in Deutschland allerdings noch sehr schwach“, sagt Serafin von Roon von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft in München. Dennoch tut sich etwas, wie Entelios beweist.
Der Mannheimer Energieversorger MVV testet derzeit das Lastverschiebepotenzial bei Haushalten seines Versorgungsgebietes. Nun wollen Politiker von Bündnis 90/Die Grünen den Aluminiumhersteller Trimet zu einer Vereinbarung bringen, die das Abschalten von Hütten in Zeiten hoher Netzbelastung erlaubt. „In Zukunft kommen wir nicht darum herum, die Stromnachfrageseite in das Lastmanagement einzubeziehen“, sagt Smart-Grid-Experte von Roon.
„Demand Response ist inzwischen kommerziell interessant“
„Demand Response“, sagt Oliver Stahl, Chef von Entelios, „ist inzwischen kommerziell interessant. Entelios leistet damit einen Beitrag zur Netzstabilität, den sich die Netzbetreiber etwas kosten lassen. Faktisch wirkt das ähnlich wie ein virtuelles Pumpspeicherwerk.“ Entelios sucht sich größere gewerbliche Stromverbraucher zusammen, deren Verbrauch entweder zeitlich verschoben oder vorübergehend abgesenkt werden kann. Dazu zählen neben Kälte- und Wärmeanlagen auch Pumpen und Straßenlicht.
In den USA ist das Modell bereits sehr viel weiter entwickelt. Dort sind Verbraucher mit einer Leistung von 20 GW bis 25 GW in das Nachfragemanagement einbezogen. Nach Ansicht von Experten ist es damit auch gelungen, die Gefahr von großen Stromausfällen, wie zuletzt 2003 geschehen, in den Griff zu bekommen.
Wie hoch das Potenzial in Deutschland für das Lastmanagement auf der Nachfrageseite insgesamt ist, ist umstritten. Serafin von Roon von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft sieht es in der Größenordnung von 5 GW bis 7 GW. Allerdings hängt die Höhe entscheidend vom Zeitraum ab: Für einen kurzen Zeitraum von 5 min gibt es sogar Schätzungen von 9 GW, die vom Netz gehen können. Bei einer Stunde wären es noch 2,5 GW – immerhin so viel wie zwei bis drei Großkraftwerke.
„Das wird uns nicht helfen, die gesamten Erzeugungsschwankungen durch erneuerbare Energien zu kompensieren. Aber es kann bei unerwarteten Ereignissen die entscheidende Entlastung bringen“, sagt von Roon.
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