Smart GridMit schlauer Power

In sieben Jahren soll unser Strom aus erneuerbaren Quellen kommen. Dazu braucht es stromsparende Netze. Ein Allgäuer Dorf testet sie bereits. von 

Hermann Reichart hat die Hemdsärmel hochgekrempelt und strahlt übers ganze Gesicht. Mit dem kräftigen hellblonden Landwirt und seinem Hof, der malerisch zwischen saftigen Weiden liegt, könnte man einen Werbespot für die Energiewende drehen: Auf den Gebäudedächern des Milchviehbetriebs glitzern Solarmodule, vor dem Haus parkt ein Elektroauto, hinten am Hang rotieren sieben Windräder. Reicharts Hof steht etwas außerhalb des Dorfes Wildpoldsried im Allgäu, das sich selbst als »Energiedorf« bezeichnet. 1999 befürworteten 92 Prozent seiner Bürger den Bau des ersten Windparks. Er liefert jährlich fast doppelt so viel Strom, wie das 2.500-Seelen-Dorf verbraucht. Dazu kamen Biogasanlagen, ein Nahwärmenetz, Energiesparmaßnahmen und viele Photovoltaikmodule, gemeinsam günstig eingekauft. »Die Leute haben sich ein bissle anstecken lassen«, sagt Reichart und lacht.

Michael Fiedeldey würde man eher nicht für den Werbespot casten. Der nüchterne Norddeutsche ist Technikchef bei den Allgäuer Überlandwerken (AÜW). Er muss dafür sorgen, dass all die Solar-, Wind- und Biogasanlagen ihren Strom ins Netz einspeisen können. Die Aufgabe gräbt ihm kleine Sorgenfalten ins jugendliche Gesicht. Denn bei Sonnenschein und Wind übertrifft die Ökostromerzeugung immer öfter den Bedarf der gesamten Region. 2011 war das an 21 Tagen der Fall, in diesem Jahr wird es mehr als doppelt so oft passieren. »Im Allgäu ist 2020 schon heute«, sagt Fiedeldey.

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2020, das ist der Plan der Bundesregierung, soll unser Strom zu einem Drittel aus erneuerbaren Quellen kommen, 2030 bereits zur Hälfte und 2050 fast vollständig. Für die Stromnetze ist das eine Herausforderung. Bisher wird der Strom vor allem in Großkraftwerken erzeugt, die ans Hochspannungsnetz angeschlossen sind. In Zukunft speisen Hunderttausende Windräder und Solarmodule einen Großteil der Energie ins Mittel- oder Niedrigspannungsnetz ein. Doch das ist bisher gar nicht darauf ausgelegt, Überschüsse an die höheren Spannungsebenen abzugeben.

Infografik Smart Grid
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Klicken Sie bitte auf das Bild, um die Grafik zu öffnen  |  © Dieter Duneka/ZEIT-Grafik

Man könnte die vielen neuen Quellen integrieren durch Aufrüsten der bestehenden zentralen Struktur. Viele neue Umspannstationen mit Transformatoren für den besseren Austausch zwischen den Spannungsebenen wären dafür nötig, zudem viele neue Hochspannungsleitungen, Speicher- und Großkraftwerke. Man könnte aber auch versuchen, die alte zentrale in eine dezentralere Struktur zu verwandeln, in der ein Großteil des Ökostroms genau dort verwendet wird, wo er entsteht. Dafür müsste man im Niedrigspannungsnetz Erzeugung und Verbrauch möglichst gut miteinander in Einklang bringen. Eine intelligente Steuerung könnte das lösen, ein schlaues Netz, genannt »Smart Grid«.

Ob die künftige Netzstruktur möglichst zentral oder dezentral ausgebaut werden soll, darüber gibt es heftigen Streit. Für eine Verstärkung des alten zentralen Aufbaus machen sich die vier großen Energieversorger stark, zusammen mit den überregionalen Netzbetreibern und Industrielobbyverbänden. Die Ökolobby hingegen setzt auf dezentrale Versorgung und Smart Grids. Treffen die Kontrahenten aufeinander, etwa beim nächsten Energiegipfel am 28. August, wird hart um ein Riesengeschäft gekämpft: Mehr als 300 Milliarden Euro sollen bis 2030 in die Energiewende fließen. Wie realistisch ist die Vision von Energiegenossenschaften, Umweltverbänden und Ökostromfreunden?

In Wildpoldsried wird das erprobt, im Forschungsprojekt IRENE (Integration regenerativer Energien und Elektromobilität). Das kleine Dorf der Erneuerbaren ist zu einer Modelllandschaft geworden für Ökostrom und seine Verteilung.

Bevor die schlaue Steuerung beginnen kann, muss geklärt werden, was in einem Ortsnetz eigentlich genau passiert. Bisher wissen Stromversorger darüber fast nichts, schließlich werden die Zähler in Haushalten nur einmal im Jahr abgelesen. Zuerst wurden also 200 kleine schwarze Kästen über Wildpoldsried verteilt. Permanent funken diese »Smart Meter« Erzeugungs- und Verbrauchsdaten an die Zentrale der AÜW in Kempten.

Wenn Wind und Sonne absehbar mehr Strom liefern, als die Wildpoldsrieder brauchen, kommen 32 Elektroautos zum Einsatz. Ihre Batterien werden dann nachgeladen und entlasten so das Netz. Der neu installierte Ortsnetztrafo senkt die überhöhte Spannung zusätzlich ab. Er ist nämlich regelbar – das gibt es normalerweise nur im Hochspannungsnetz. Im Herbst wird zusätzlich noch ein Lithium-Ionen-Speicher aufgebaut. Er soll überschüssigen Solarstrom aufbewahren für die verbrauchsintensiven Abendstunden.

Auch Wettereffekte werden berücksichtigt. So liefert viel Sonne nicht immer viel Solarstrom. Brennt sie im Sommer lange auf die Module, dann werden die sehr heiß, und ihr Wirkungsgrad sinkt. »Deshalb kann an einem Sommertag der Ertrag um über 20 Prozent niedriger liegen als bei gleicher Sonneneinstrahlung im Winter«, sagt Robert Köberle. Der Ingenieur ist für die Feinjustierung und Wartung all der Technik zuständig. Beim neuen Ortsnetztrafo hat er eine Wetterstation eingebaut.

Leserkommentare
  1. Es soll Wolkenkuckucksheim heißen.
    Selbstredend ist diese Art der Stromversorgung für die deutsche Industrie natürlich auch kein Problem.

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    Was ist das für eine bornierte Antwort. Wieso leben die Bewohner dieses Dorfes im Wolkenkuckucksheim? Das Modell funktioniert doch für ihre Zwecke! Wenn dieses Dorf sich so selbst versorgen kann, spricht rein gar nichts dagegen, das zu tun!

    Dass DIESES Modell keines für Großverbraucherindustrie ist, liegt auf der Hand. Das hat aber auch keiner behauptet. Natürlich müssen da andere Lösungen her.

    Wenn ich die Möglichkeit habe, etwas sinnvolles zu tun, sollte ich es lassen, weil ein anderer die Möglichkeit nicht hat? Was für eine Logik!? Aber da ist der Nick wohl mal wieder Programm. Im Neinsagen steckt ja auch die Lösung und damit das Potenzial für die Zukunft. (Achtung, das war Ironie...)

  2. "Doch das ist bisher gar nicht darauf ausgelegt, Überschüsse an die höheren Spannungsebenen abzugeben."

    ein trafo ist genau dafür vorgesehen, die spannung zwischen den netzebenen in BEIDE richtungen zu transformieren. energieerzeugubgsanlagen werden vom netzbetreiber erst dann für die einspeisung zugelassen, wenn die netze das auch zulassen und bei einer leistung von über 30 kWp muss der potentielle einspeiser lt. eeg auf eigene kosten für die infrastruktur nach vorgabe des netzbetreibers bis zum einspeisepunkt sorgen.

  3. "Die dafür nötige Elektronik verbraucht selbst Energie. Schon heute beansprucht die Informationstechnik acht Prozent des europäischen Stroms. »Wir müssen gut aufpassen, dass das, was wir mit dem Smart Grid einsparen, durch dessen Betrieb nicht wieder aufgefressen wird."

    Lese ich hier richtig, dass der Energieverbrauch für die Steuerung des Smartgrids mit dem Energieverbauch der gesamten Europäischen Informationstechnik verglichen wird? Da ist doch hoffentlich was beim Zitieren falschgelaufen, oder?

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    Ich vermute mal, das ist schon richtig. Bei der EU glaubt man ja auch, dass ein Glühbirnenverbot irgendwelche nennenswerten Effekte (ausser der Schürung von EU-Frust) hat.

    Wer sich lieber an der Realität als an der Kommission orientiert: solche Messgeräte sind ungefähr mit kleinen Computern vergleichbar. Zum Beispiel einem einfachen Smartphone. Und die kommen bekanntlich mit einer einzigen Kilowattstunde Strom mehrere Monate aus.

  4. Könnte, hätte, würde haben in einem sachlichen Bericht nichts zu suchen. Mich interessieren an dem IRENE-Projekt nur die (Zwischen)Ergebnisse und die dafür angefallenen Kosten.Nach der Schilderung sitzen die Wildpoldsrieder bei Dunkelheit und Schwachwind im Dunkeln ohne Strom, also auch ohne Fernsehen, Heizung, Internet usw obwohl sie doppelt soviel Strom erzeugen wie sie verbrauchen. Der EE-Wendewahnsinn wird greifbar, wenn man sieht, daß jetzt in einem 2.500-Seelendorf ausprobiert wird,was in der gesamten BRD schon umgesetzt wird (ohne vorherige Erprobung!!)Übertragen heisst das: Der Erstflug eines neuen Flugzeuges mit neuer Technogie findet gleich als Linienflug mit zahlenden Passagieren statt. Zu den knappen Fakten die Herr Asendorpf einbringt gehören die 32(!)E-mobile,die die Mobilität der 2.500 Einwohner sicher(?)stellen.
    Klingt überzeugend! Statt die Meinung der unbedeuteten Herren aus Brüssel vorzutragen wäre es besser gewesen, die gehabten und zu erwartenden Kosten des Projektes einmal darzustellen,damit sich der Leser ein eigenes Bild an Hand des Zahlenmaterials machen kann. Oder soll genau das durch die ganzen Konjunktive, Lobbyistenäußerungen und poetische Landschafts und Zukunftsbeschreibungen verhindert werden?

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    Statt die Meinung der unbedeuteten Herren aus Brüssel vorzutragen wäre es besser gewesen, die gehabten und zu erwartenden Kosten des Projektes einmal darzustellen

    Für meinen Teil habe ich die Antwort darauf im Artikel gefunden, wenn auch recht weit unten: Das Projekt hat 30 Millionen Investition gekostet und die laufenden Kosten sind negativ, d.h. es kommt mehr herein als Wartung, Betrieb und vermutlich Hypothekenbedienung ausmachen.

    • Echelon
    • 27. August 2012 10:54 Uhr

    Der Vergleich mit dem Flugzeugbau ist gar nicht so abwegig. Sieht man vom vollbesetzten Probeflug ab, wird während der Entwicklung des Flugzeugs auch gleich die komplette Produktionslinie aufgebaut. Und das mit der Gefahr hinterher eine teure, aber unbrauchbare Erweiterung der Flugwerft finanziert zu haben, wenn der erste Prototyp vom Band läuft.

    Dagegen hilft nur Vorausplanung und die geschrieht zumindest teilweise (aber konkurriert laut Artikel), wenn man sich nur umguckt.

  5. Ich vermute mal, das ist schon richtig. Bei der EU glaubt man ja auch, dass ein Glühbirnenverbot irgendwelche nennenswerten Effekte (ausser der Schürung von EU-Frust) hat.

    Wer sich lieber an der Realität als an der Kommission orientiert: solche Messgeräte sind ungefähr mit kleinen Computern vergleichbar. Zum Beispiel einem einfachen Smartphone. Und die kommen bekanntlich mit einer einzigen Kilowattstunde Strom mehrere Monate aus.

  6. Statt die Meinung der unbedeuteten Herren aus Brüssel vorzutragen wäre es besser gewesen, die gehabten und zu erwartenden Kosten des Projektes einmal darzustellen

    Für meinen Teil habe ich die Antwort darauf im Artikel gefunden, wenn auch recht weit unten: Das Projekt hat 30 Millionen Investition gekostet und die laufenden Kosten sind negativ, d.h. es kommt mehr herein als Wartung, Betrieb und vermutlich Hypothekenbedienung ausmachen.

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    Klar rechnet sich das nach kurzer Zeit für das Dorf, weil die Menschen in den großen Städten das über das EEG ja auch kräftig subventionieren. Auch sorgen die Großerzeuger und Netzbetreiber dafür, dass in der Nacht bei Windstille immer noch das Licht angeht.
    Ist das ein Forschungsprojekt, dann soll es mir recht sein. Dieses Dörfchen jetzt aber als die Lösung hoch zu jazzen, kann es aber nicht sein.

  7. Aber wenn BM Palmer aus Tübingen das liest, kommt wieder was auf uns zu...

  8. Das muß ich hier mal betonen, das ist der interessanteste Artikel zu dem Thema, und ich habe die letzten Jahre einiges Online gelesen und diskutiert, seit SPON einen Artikel aus einer Berliner Zeitung Online stellte, in dem sich Daniel Kübelböck als PV-Anlagen Millionär wider Willen outen mußte.
    Der hat nach dessen Angaben, in ein paar Jahren, ach was, Monaten schon, Millionen durch eine größere PV-Anlage in Niederbayern erwirtschaftet, eine der Sonnenschein reichsten Gegenden der Welt, wie's scheint, denn wo andere noch 16-18 Jahre allein auf die Amortistion warten (und hoffen) da fließt bei dem schon Geld wie aus der Ölquelle. Sagenhaft.

    Der hat aber sicher auch keinen Anschluß ans "Niedrigspannungsnetz" wie es gleich zweimal im Artikel zu lesen ist. Also, das heißt zwar - Niederspannung - und es gibt auch ein Netz, das nennt man Versorgungsnetz, allerdings das dann das der Niederspannungsebene.
    Nur zur Richtigstellung.
    An sonsten,.....sagenhaft.

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