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Smart Grid: So steigern intelligente Stromnetze das Potenzial erneuerbarer Energien

Inhalt

Smart Grid

Die Energiewende ist in Deutschland in vollem Gange. Das Angebot an Strom aus erneuerbaren Energien steigt stetig, Windparks und Solaranlagen werden an zahlreichen Orten errichtet. Wichtige Aufgabe in dieser Entwicklung ist es, fossile und erneuerbare Energien so zu koordinieren, dass die Stromversorgung stabil bleibt. Unterstützen können dabei Smart Grids, intelligente Stromnetze. Sie setzen moderne Kommunikationstechnik ein, um Stromerzeugung, Speicherung und Stromverbrauch aufeinander abzustimmen. Wie das konkret funktioniert, welche Vorteile sich für Verbraucher ergeben und warum eine besonders wichtige Schnittstelle zur E-Mobilität besteht, erklären wir in diesem Artikel.

Was ist Smart Grid und wie funktioniert es?

Ein Smart Grid, auch intelligentes Stromnetz genannt, hat die Aufgabe, Stromerzeugung, -speicherung und -verbrauch aufeinander abzustimmen. Ziel ist es, eine stabile Energieversorgung zu ermöglichen, besonders in Hinblick auf die Energiewende und den vollständigen Umstieg auf erneuerbare Energien. Denn Energie, die aus Sonne, Wasser oder Wind erzeugt wird, entsteht nicht kontinuierlich in gleichen Mengen. Anders als die Produktion fossiler Energie ist erneuerbare Energie abhängig vom Wetter: Gibt es viel Sonne, kann viel Solarenergie erzeugt werden, ist es dabei windstill, entsteht jedoch kaum Windenergie. Diese Schwankungen müssen ausgeglichen werden, um Verbraucher zuverlässig mit Energie versorgen zu können.

Möglich ist dieses Energiemanagement über Informations- und Kommunikationstechnologie und über den Aufbau dezentral organisierter Energiemanagementsysteme. Schon heute kommen Smart Grids zum Einsatz: Zahlreiche Energieverbraucher und -erzeuger sind in das Netz integriert und können gesteuert werden.

Grafik, welche Smart Grid erklärt

Haushalte können beispielsweise über smarte Stromzähler in ein Smart Grid integriert werden, sodass einerseits ihr Verbrauch zuverlässig bestimmt werden kann, sie andererseits aber auch durch ihre Solaranlage selbst zum Stromerzeuger werden können.

Was benötigt wird, um ein Smart Grid aufzubauen

Was sind Vorteile von intelligenten Stromnetzen für Verbraucher?

Smart Grids können Verbrauch, Erzeugung und Speicherung von Energie effektiv aufeinander abstimmen. Davon profitieren sowohl Energieerzeuger, da keine erzeugte Energie verloren gehen kann, aber auch du als Verbraucher. Wie diese Vorteile aussehen, erklären wir dir hier.

  • Kontrolle über den Energieverbrauch: Intelligente Stromzähler sorgen dafür, dass du deinen Stromverbrauch jederzeit transparent im Blick hast. In Kombination mit einem Home Energy Management System kannst du zusätzlich deinen eigenen Stromverbrauch intelligent managen und so weniger Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen, sondern mehr selbst erzeugten Strom aus der Solaranlage nutzen.
  • Kostengünstiger Strom: Du hast die Möglichkeit, mit einem Smarten Stromtarif von den Schwankungen der Strompreise zu profitieren. Wird gerade viel Strom erzeugt und nur wenig verbraucht, sind Strompreise an der Börse günstiger. Kann dein smarter Stromzähler diese Zeitpunkte erfassen, kannst du so bares Geld sparen, indem du starke Verbraucher in dieser Zeit verwendest. Hast du beispielsweise ein E-Auto, kannst du es zu den günstigen Zeitpunkten laden und von den Preisschwankungen profitieren.
  • Eigenversorgung & Einspeisung: Du kannst nicht flexibel nur Strom zu günstigen beziehen, sondern auch selbst Teil des Versorgungsnetzes werden. Hast du eine Solaranlage auf dem Dach, kannst du überschüssigen Strom ins Netz einspeisen und wirst dafür vergütet. Am günstigsten fährst du aber natürlich, wenn du den selbst erzeugten Strom für deinen eigenen Haushalt einsetzt – deshalb lohnt sich häufig ein eigener Energiespeicher, auf den du etwa nachts zurückgreifen kannst, wenn deine Solaranlage keinen Strom produziert.
  • Energiewende: Intelligente Stromnetze sorgen dafür, dass für dich als Verbraucher, aber natürlich auch für ganz Deutschland eine geringere Abhängigkeit von fossilen Energien entsteht. Smart Grids unterstützen also die Energiewende und ermöglichen einen effizienten Einsatz erneuerbarer Energien.

Der Schnittpunkt von Smart Grids und Elektromobilität

Die Elektromobilität ist fester und wichtiger Bestandteil der Energiewende. In den letzten Jahren wurden immer mehr E-Autos zugelassen und das Ladenetz in Deutschland und europaweit wurde immer weiter ausgebaut. Da auch Elektroautos Strom benötigen, werden sie zum Teil eines Smart Grid. Statt ausschließlich als Verbraucher gibt es jedoch noch einige weitere Schnittstellen zwischen E-Mobilität und Smart Grid – Elektroautos könnten zukünftig vor allem für die Energiespeicherung relevant werden.

  • Die E-Auto-Batterie als Energiespeicher: Der Akku von E-Autos kann als Stromspeicher eingesetzt werden. Durch sogenanntes bidirektionales Laden ist nicht nur das Laden durch die Wallbox möglich, sondern auch die Einspeisung von überschüssigem Strom in das Energienetz. So kannst du beispielsweise den Strom aus deinem E-Auto für Haushaltsverbraucher einsetzen, wenn die Solaranlage gerade keinen Strom produziert und die Preise an der Strombörse hoch sind. Das erhöht deine Flexibilität und die Belastbarkeit des Stromnetzes.
  • Vehicle-to-Grid (V2G) Technologie: Statt ausschließlich für den eigenen Strombedarf kann der überschüssige Strom in der Batterie des E-Autos auch in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Diese Technologie ermöglicht beispielsweise die Verwendung von Strom aus E-Autos für Zeiten der hohen Nachfrage. Die Akkus können so Lastspitzen ausgleichen und wieder geladen werden, sobald die Nachfrage sinkt. Das Potenzial für die Steigerung der Versorgungssicherheit durch die V2G-Technologie wird als besonders hoch bewertet.
  • Peak Load Management: Elektroautos haben einen hohen Strombedarf. Entsprechend können sie das Stromnetz belasten, wenn viele von ihnen zur gleichen Zeit, etwa nach Feierabend, geladen werden. Statt den Ladevorgang zu beginnen, sobald das Auto zu Hause in der Garage steht, gibt es durch eine intelligente Wallbox die Möglichkeit, eine Zielzeit festzulegen, zu der das Auto auf jeden Fall aufgeladen sein soll. Der Ladevorgang an sich kann dann in Schwachlastzeiten stattfinden, wenn die Strompreise niedriger sind und das Netz nicht überlastet werden kann.

Fazit

Smart Grid als zentraler Bestandteil der Energiewende

Intelligente Stromnetze werden inzwischen als einer der zentralen Bausteine für die Energiewende gehandhabt. Sie ermöglichen das zuverlässige Management von Stromverbrauch, -erzeugung und -speicherung und sorgen damit für eine stabile Stromversorgung. Mit intelligenter Technologie können Smart Grids Lastspitzen managen, Wetterbedingungen ausgleichen und auch private Haushalte in die Sicherung der Stromversorgung einbinden. Als Verbraucher profitierst du durch intelligente Messsysteme von transparenten Einblicken in deinen Stromverbrauch, günstigeren Preisen und der Möglichkeit zur Einspeisung von übriger Energie in das öffentliche Netz.

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