Smart Grids

Die Integration einer Stromerzeugung aus den fluktuierenden regenerativen Energiequellen Wind und Sonne stellt eine der wesentlichen technologischen Herausforderungen der kommenden Jahre dar. Der Begriff "Smart Grid" umfasst die intelligente Steuerung von Erzeugern, Speichern, Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln in Übertragungs- und Verteilungsnetzen mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnik (IKT).

Für die Gewährleistung der Versorgungssicherheit stellen diese Entwicklungen sowohl eine große technische und ökonomische Herausforderung dar. Die dafür notwendige, kontinuierliche technische Anpassung besteht aus dem Ausbau und der Ertüchtigung der Netzinfrastruktur, dem Zubau von Speicherkapazität und der Einführung eines IKT-basierten Einspeisemanagements.

Auf die Verteilernetze kommen mit der Energiewende neue Aufgabenstellungen zu: Während sie historisch die in zentralen Kraftwerken erzeugte Energie zum Verbraucher bzw. Kunden verteilt haben, erhalten sie zunehmend die Funktion der unmittelbaren Aufnahme der erzeugten Energie und lastabhängige Verteilung über verschiedene Spannungsebenen.

Die Stromversorgung muss neuen Anforderungen genügen. Dazu zählen insbesondere:

• die Integration von dezentralen Erzeugungskapazitäten mit zum Teil fluktuierender Charakteristik (z.B. Photovoltaik, Windenergie, wärmegeführte Blockheizkraftwerke, etc.) in die Verteilungsnetze,

• die Hebung von Energieeffizienzpotenzialen durch den Einsatz von Energiemanagementsystemen im Bereich der Vermeidung von Regelleistung und der verbrauchsseitigen Steuerung sowie

• die Bildung eines europäischen Strombinnenmarktes mit entsprechend wachsendem Handelsvolumen über Ländergrenzen und Übertragungsnetzbereiche hinweg.

Smart Meter

Eine wichtige Rolle spielen dabei Intelligente Messsysteme (Smart Meter), die Stromerzeugung, Stromverbrauch und Informationen über das Stromnetz erfassen und veranschaulichen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stromzählern können Intelligente Messsysteme insbesondere zwei wichtige Funktionen übernehmen: Im Haushalt machen Intelligente Messsysteme transparent, wann und wo wie viel Strom verbraucht wird - und motivieren dazu, effizient mit Energie umzugehen.

Smart Home

Anwendungen für das vernetzte Zuhause, das sogenannte "Smart Home", in dem sich etwa Klima- und Heizungssysteme selbständig regeln und ihren Energiebedarf optimieren, sind direkt anschlussfähig. Außerdem können Smart Meter den Wettbewerb in der Strombelieferung intensivieren.

Denn nur, wenn sich der Stromverbrauch differenziert messen und abrechnen lässt, lohnt es sich für Anbieter, ihre Stromtarife individueller und variabler zu gestalten. Und die Kunden mit niedrigen Preisen dafür zu belohnen, dass sie Strom dann nutzen, wenn die Strommenge im Netz besonders groß ist. Mit intelligenten Messsystemen lassen sich Erzeugungsanlagen wie die Solaranlage auf dem Dach, aber auch Verbrauchseinrichtungen wie Elektroautos und Wärmepumpen in ein intelligentes Stromnetz einbinden. Intelligente Messsysteme sind die Kommunikationsplattform im intelligenten Energienetz der Zukunft, die Stromangebot und -nachfrage in Einklang bringen und nachhaltig zu einer Senkung des Energieverbrauchs beitragen werden.

Intelligente Messsysteme helfen, eine sichere Stromversorgung zu gewährleisten und Strom effizienter zu nutzen. Sie führen aber auch dazu, dass der Datenverkehr steigt. Statt einmal im Jahr erfolgen die Messungen teilweise im Viertelstundentakt. Deshalb müssen die Anforderungen an Datenschutz und -sicherheit hoch sein. Die Europäische Kommission hat beschlossen, dass die EU- Mitgliedstaaten 80 Prozent aller Haushalte mit "intelligenten Stromzählern" ausstatten müssen.

Ein anderer Ansatz ist nur dann zulässig, wenn eine entsprechende Kosten-Nutzen-Analyse vorgelegt wird. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) hat eine solche Analyse durchführen lassen und nun auf Basis dieser Berechnungen den Gesetzentwurf zur "Digitalisierung der Energiewende" vorgelegt