Die Energiewelt ist komplexer geworden. Heute fließt der Strom nicht mehr nur in eine Richtung -und wird mehr Energie erzeugt als verbraucht, wird sie zurückgespeist. Zudem werden wenige zentrale Großkraftwerke zunehmend durch viele kleine dezentrale Stromlieferanten ersetzt.

Smart Grid

Der Begriff „Intelligentes Stromnetz“ (Englisch: smart grid) umfasst die kommunikative Vernetzung und Steuerung von Stromerzeugern, Speichern, elektrischen Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln in Energieübertragungs- und -verteilungsnetzen der Elektrizitätsversorgung.

Ziel ist die Sicherstellung der Energieversorgung auf Basis eines effizienten und zuverlässigen Sys­tembetriebs.

                                 (Graphik: ABB)

Die Basis eines Smart Grids ist ein intelligentes Messsystem mit einem Smart-Meter-Gateway als Plattform für eine Vielzahl von Anwendungsfällen, z.B.: Smart Metering, Smart Grid, Smart Mobility,  Smart Home und Smart Services.

Die Steuerung des Smart Grid basiert auf einer dezentral verteilten Intelligenz. Es transportiert ne­ben der Energie auch Daten. Die Energieerzeuger erhalten dank dieser Informationen Kenntnis über den aktuellen Energieverbrauch und die aktuelle Netzleistung dezentraler Energieerzeuger. Ein intel­ligentes Lastmanagement im Stromnetz vermindert das Risiko von instabilen Netzzuständen und führt zu einer effizienteren Nutzung der Infrastruktur.

So könnte ein Smart Grid künftig viele kleine Energieerzeuger zu sogenannten virtuellen Kraftwer­ken zusammenschließen. Eine Gruppe aus Windrädern, PV-Anlagen, Brennstoffzellen und Wasser­kraftanlagen würde so virtuell zu einer Erzeugungseinheit gebündelt. Der Vorteil: Die Energieerzeu­gung dieser virtuellen Gruppierung schwankt nicht so stark wie etwa die eines einzelnen Windrads oder eines Solarparks. Dadurch gewinnt das Netz an Stabilität. Zusätzlich könnten mithilfe von Last­verschiebungen und Stromspeichern Schwankungen ausgeglichen werden.

Eine weitere Möglichkeit stellt die sogenannte Lastverschiebung dar. Da das Stromangebot immer der Nachfrage entsprechen sollte, wäre es denkbar, dass ein Smart Grid bei einem Überangebot von Solarstrom einzelne Solaranlagen drosseln und gleichzeitig zusätzliche Verbraucher aufschalten würde. Überschüssiger Strom könnte somit Kühlhäuser - als Kältespeicher - stärker abkühlen. Bei einem Unterangebot reicht die bestehende Kälte dann aus, um das Kühlhaus für einen begrenzten Zeitraum auch ohne Energiezufuhr kalt zu halten. Dadurch würden die Waren trotz Lastenverschie­bung durchgehend ausreichend gekühlt.

Bisher hatten Netzbetreiber nur unzureichende Kontrolle und Kenntnis, wann und wo eine dezentra­le Erzeugungsanlage Strom ins Netz einspeist. Wird der Anteil solcher „unkoordinierten“ Erzeuger zu hoch, steigt das Risiko von instabilen Netzzuständen. Intelligente Stromnetze kombinieren daher Er­zeugung, Speicherung und Verbrauch. Eine zentrale Steuerung stimmt sie optimal aufeinander ab und gleicht somit Leistungsschwankungen – insbesondere durch fluktuierende erneuerbare Ener­gien – im Netz aus.