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Zusammenfassung:
- E-Mobilität und erneuerbaren Energien verursachen hohe Belastung des Stromnetzes
- Smart Grid Technologie koordiniert Systemkomponenten auf intelligente Art und senkt Netzbelastung
E-Mobilität ist auf dem Vormarsch. In Deutschland ist der Marktanteil von rein elektrisch betriebenen Autos und Plug-In-Hybriden noch sehr klein. Das könnte sich jedoch in den nächsten Jahren ändern. Bis 2022 möchte die Bundesregierung eine Million Elektrofahrzeuge auf die Straßen bringen. Damit wird die Nachfrage nach Strom steigen und die Belastung für das Stromnetz wird größer werden.
Gleichzeitig gewinnen erneuerbare Energien immer mehr an Bedeutung. Laut Umweltbundesamt deckte im Jahr 2017 Strom aus erneuerbaren Energiequellen 36 % des Bruttostromverbrauchs. Dadurch sinken bei der Stromerzeugung zwar die CO2-Emissionen, jedoch wird es auch schwieriger eine stabile Versorgung sicherzustellen. Der Großteil der erneuerbaren Energie stammt aus Solar- und Windkraft. Diese sind abhängig vom Wetter und sind dadurch großen Schwankungen ausgesetzt, was wiederum lokal zu einem kurzzeitigen Über- oder Unterangebot an Strom führen kann.
Angesichts dieser Neuerungen stehen Netzbetreiber vor einer Herausforderung. Die sogenannte Smart-Grid-Technologie bietet hier Lösungen. Auch durch Elektrofahrzeuge entstehen neue Möglichkeiten, denn diese stellen nicht nur einen zusätzlichen Verbrauchertyp dar, sondern auch eine Möglichkeit als Pufferspeicher zu fungieren und dadurch das Stromnetz zu stabilisieren.
Stabilisierung des Stromnetzes durch das Smart Grid
Die Regelleistung im Stromnetz muss konstant gehalten werden. Probleme mit der Stromversorgung kann ein Netzbetreiber mit dem Bau von stärkeren Leitungen und Transformatoren beheben. Das ist jedoch mit hohen Investitionen verbunden und in Zeiten geringerer Auslastung wenig wirtschaftlich. Dieser Netzausbau lässt sich mit einem intelligenten Stromnetz vermeiden.
Durch den Einsatz von Kommunikationstechnologie koordinieren Smart Grid Komponenten Stromerzeuger, -verbraucher und -speicher. Beispielsweise kommuniziert ein digitaler Stromzähler den Verbrauch eines Haushalts in Echtzeit mit dem Grid. Mit Hilfe dieser Informationen können Kraftwerke ihre Stromproduktion dem momentanen Bedarf genau anpassen. Auch durch Lastenverschiebungen lassen sich Schwankungen im Netz ausgleichen. So schalten sich ein moderner Kühlschrank oder eine Wärmepumpe eher dann ein, wenn gerade ein Überangebot an Strom besteht.
Wird an einem Tag beispielsweise durch eine starke Windfront überschüssiger Strom produziert, so kann dieser gespeichert werden. Momentan geschieht dies mit Hilfe von stationären Stromspeichern. Genau hier bieten Elektrofahrzeuge mit ihren Batterien neues Potential.
Auch durch Elektrofahrzeuge entstehen neue Möglichkeiten […].
Elektroautos bieten neue Möglichkeiten der Lastenverschiebung
Elektroautos sind zu 90% des Tages geparkt. Das Laden des Akkus benötigt aber nur wenige Stunden. Den Rest der Zeit können die Wagen dazu dienen, das Stromnetz lokal zu stabilisieren. Dass dies funktioniert zeigte ein Pilotprojekt in Hagen.
Entscheidend hier ist die Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G). Dadurch würden Elektroautos an ihren Ladestationen dem Stromnetz nicht nur Energie entnehmen. In Phasen der Unterspannung könnten sie auch wieder Strom in das Netz einspeisen. Auch in Zeiten eines Stromausfalls könnte ein Haushalt vorübergehend über den Speicher eines Fahrzeugs mit Elektrizität versorgt werden.
Letztendlich könnten alle Beteiligten von der Technologie profitieren. Netzbetreiber müssten weniger in ihre Infrastruktur investieren. Die Verbraucher wiederum könnten günstigeren Strom beziehen.
