Smart Grid: Intelligente Netze sichern Stromversorgung

Der Stromverbrauch steigt weltweit. Um eine lückenlose Versorgung mit erneuerbaren Energien sicherzustellen, braucht es intelligente Netze.

Immer online, ständig eingeschaltet: Technologische Innovationen und ein digitaler Lebensstil sorgen für eine immer vernetztere Welt. Bis zum Jahr 2022 sollen mehr als 50 Milliarden Geräte mit dem Internet der Dinge (Internet of Things / IoT) verknüpft sein, die rund um die Uhr mit Energie versorgt werden müssen. Der Stromverbrauch wird sich dadurch in den nächsten Jahren merklich erhöhen. Laut Prognosen der Internationalen Energiebehörde IEA soll der weltweite Verbrauch bis 2040 um mehr als ein Viertel steigen.

Parallel dazu schreitet die Energiewende voran: Statt auf fossile Energieträger oder Kernkraft wollen Unternehmen und Gesellschaften künftig immer mehr auf eine nachhaltige Energieversorgung aus dezentralen Erzeugungsanlagen wie Photovoltaik oder Windkraft setzen. Um aber trotz dieser volatilen Stromerzeugung keine Versorgungslücken zu riskieren, müssen Stromnetze in Erzeugung, Speicherung und Verteilung intelligenter werden.

Stromnetze optimal auslasten

Sogenannte Smart Grids sorgen für eine Balance zwischen Angebot und Nachfrage. Sie steuern den Stromfluss zwischen Erzeuger und Verbraucher und vermeiden Ausfälle oder Überlastungen der Netze. Sie gelten als essenzielle Voraussetzung für einen erfolgreichen Umstieg auf nachhaltige Energiequellen. Unabdingbar dafür: Schlaue Zähler, die über Low-Power-Funknetze wie NarrowBand IoT (NB-IoT) Daten senden. Smart Grids analysieren diese Daten und stellen Netzbetreibern damit wichtige Erkenntnisse über die Auslastung der Netze zur Verfügung. Der Netzbetreiber kann mit den Informationen zudem vorhersagen, wann an welchem Ort mehr Strom benötigt wird oder wo sich Energie einsparen lässt.

„Mit IT-basierten Smart Grids können wir künftig den Anteil erneuerbarer Stromerzeugung deutlich erhöhen und damit die weltweiten Emissionen an Kohlendioxidäquivalenten drastisch reduzieren.“ – Walter Haas, CTO Huawei Deutschland

Smart Grids können zudem Schwachstellen im Netz bereits im Voraus identifizieren, etwa wenn Transformatoren nicht mehr einwandfrei funktionieren oder Leitungen instabil sind. Reparaturen lassen sich damit präventiv durchführen, bevor es zu einem Ausfall kommt.

Smart Grid bereits im Praxistest

Solche Netze sind keine Fiktion, sondern wurden bereits erfolgreich getestet. So hat etwa die Stadt Mannheim ein IT-basiertes intelligentes Energienetz und einen virtuellen Energiemarktplatz aufgebaut, der alle Beteiligten vom Erzeuger bis zum Verbraucher koordiniert und dafür sorgt, dass der Strom optimal verteilt wird.

Zudem hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie das Forschungsprogramm „Schaufenster intelligente Energie - Digitale Agenda für die Energiewende“ (SINTEG) in fünf Modellregionen in Deutschland ins Leben gerufen. Dort werden innovative Ansätze für einen sicheren Netzbetrieb mit erneuerbaren Energien getestet. Der Fokus liegt auf intelligenter Vernetzung von Erzeugung und Verbrauch.

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