Übertragungs- und Verteilungsnetze 

Smart Grids – Modebegriff oder mehr? 

Ein Interview mit Prof. Dr.-Ing. Jochen Kreusel

Redaktion: Seit einiger Zeit wird in Zusammenhang mit der elektrischen Energieversorgung viel über Smart Grids gesprochen. Man kann dabei aber den Eindruck gewinnen, dass es sehr viele unterschiedliche Interpretationen dieses Begriffes gibt, und man fragt sich mitunter, ob es sich um eine Modeerscheinung handelt oder ob mehr dahinter steckt. Was genau verbirgt sich Ihrer Meinung nach dahinter?

In der Tat wird z. Z. von vielen unterschiedlichen Gruppen Bezug auf Smart Grids genommen. Mitunter kann man den Eindruck gewinnen, die Zukunft der elektrischen Energieversorgung liegt in der Informationstechnik, an anderen Stellen scheint sie vollkommen dezentral zu sein, und man findet auch Aussagen, denen zufolge das Thema mindestens auch die
Übertragungsnetze berührt. Ein breites Spektrum also, und dafür gibt es einen relativ einfachen Grund: Es ist in der Tat davon auszugehen, dass alle diese Teilbereiche der elektrischen Energieversorgungssysteme sich in Zukunft verändern werden.

Dies geht letztlich auf sehr grundlegende Triebkräfte zurück, nämlich auf die mittelund langfristig steigenden Preise konventioneller, nicht-erneuerbarer Primärenergieträger und die Bemühungen, den Klimawandel durch Reduktion der CO2-Emissionen zu begrenzen. Die Schlüssel dafür sind die bessere Nutzung der eingesetzten Energie, was im Erzeugungssektor u. a. durch den Ausbau der Kraft-Wärme Kopplung erreicht werden soll, und die Verschiebung des Primärenergiemixes hin zu erneuerbaren Energiequellen. Beiden ist gemeinsam, dass sich die Abgabe elektrischer Leistung nicht primär am verbrauchsseitigen Bedarf orientiert, sondern an einem anderen Prozess, nämlich dem Wärmebedarf oder dem Dargebot an erneuerbarer Energie.

Die Ausbauziele für Kraft-Wärme-Kopplung und erneuerbare Energien, die sich die Europäische Union für die kommenden Jahrzehnte gegeben hat, bedeuten deshalb höchstwahrscheinlich die Abkehr von einem Grundprinzip der Betriebsführung elektrischer Energieversorgungssysteme, wie wir sie bisher kannten, nämlich der fast ausschließlichen Führung der Erzeugung durch die elektrische Last - oder die Inkaufnahme einer unvollständigen Nutzung der teuren Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien. Darauf hat die ETG übrigens in ihrer kürzlich fertig gestellten Studie „Smart Distribution 2020" hingewiesen.

Und damit sind wir bei dem Punkt angekommen, der nach meiner Einschätzung den zentralen Unterschied zwischen Smart Grids und den heutigen Systemen ausmacht: In Smart Grids werden die Verbrauchsseite und dezentrale, verbrauchsnahe Erzeugungseinheiten in den jederzeit erforderlichen Abgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch einbezogen werden.

Redaktion: Welche Rolle spielt in diesem Zusammenhang das Smart Metering?

Smart Metering bedeutet die Ausstattung aller Verbraucher, also auch der Haushalte, mit elektronischen, kommunikationsfähigen Zählern. Diese Zähler können ihre Informationen sowohl dem System der elektrischen Energieversorgung zur Verfügung stellen, beispielsweise für die Abrechnung zeitabhängiger Tarife, als auch den Verbrauchern selbst, zum Beispiel für tarifabhängige Verbrauchersteuerung oder auch die Verbrauchsüberwachung.

Damit sind sie dasjenige Element, das die heute wenigstens im Haushaltsbereich noch fehlende Kommunikation zwischen Verbrauchern und Systembetriebsführung ermöglicht. Smart Metering ist somit eine unerlässliche Vorstufe für Smart Grids. Man kann es so zusammenfassen, dass Smart Metering die Infrastruktur schafft, mit der verbesserte Informationen von der Verbrauchsseite bereitgestellt werden, und Smart Grids diese Informationen dann nutzen, um auch künftig, unter erschwerten Randbedingungen, den sicheren und effizienten Systembetrieb zu gewährleisten.

Dabei werden dann auch neue oder zumindest bis heute in Europa wenig eingesetzte Komponenten in den Netzen zum Einsatz kommen, um die notwendige Flexibilität und Reaktionsfähigkeit zu erreichen. Ich denke dabei vor allem an leistungselektronische Komponenten, beispielsweise für dies schnelle Bereitstellung von Blindleistung. Diese werden voraussichtlich in allen Spannungsebenen Einzug halten, da hauptsächlich wegen des durch verbrauchferne erneuerbare Energiequellen verursachten Fernübertragungsbedarfs elektrischer Energie, Smart Grids keineswegs nur ein Verteilnetzthema ist, auch wenn die eben genannte, zentrale Änderung an der Schnittstelle zum Verbraucher stattfindet.

Redaktion: Welche Maßnahmen müssten jetzt seitens der Politik unternommen werden?

Die Politik hat in der jüngeren Vergangenheit bereits Maßnahmen ergriffen, welche die beschriebene Entwicklung beschleunigen und begleiten. Die Liberalisierung des Zählerwesens bietet die Chance, dass Stromanbieter sich mittels moderner Zählertechnik und zugehörigen Tarifen von ihren Wettbewerbern differenzieren. Dieses Motiv findet man regelmäßig bei den laufenden Smart-Metering-Pilotprojekten.

Und mit dem Förderwettbewerb e-Energy der Bundesministerien für Wirtschaft und Umwelt werden regionale Pilotprojekte gefördert und wissenschaftlich begleitet, in denen Energieversorger und Technologielieferanten erproben, welche Möglichkeiten Smart Metering und Smart Grids in der elektrischen Energieversorgung bieten.

Redaktion: Was bedeuten Smart Grids für die Industrie, was für Privathaushalte?

Für die Industrie, womit ich hier vor allem Unternehmen mit nennenswerten Kosten für die elektrische Energieversorgung meine, ist der Gedanke hinter Smart Grids nicht so neu wie für den Bereich des privaten und kleineren gewerblichen Verbrauch.

Große Industrieunternehmen haben bereits heute Zähler, die den zeitlichen Verlauf ihres Energiebedarfs erfassen, und richten ihr Verhalten daran aus, die Energiekosten zu minimieren, beispielsweise durch Vermeidung von Lastspitzen und somit eine bestmögliche Ausnutzung der Fixkosten ihrer Infrastruktur. Wenn sie künftig Tarifanreize erhalten, weil es gerade ein hohes Angebot an erneuerbarer Energie gibt, werden sie das im Rahmen ihrer betrieblichen Möglichkeiten ebenso nutzen.

Ganz anders ist die Situation im Bereich kleiner Verbraucher. Durch die traditionell sehr seltene Zählerablesung und damit auch Abrechnung des Verbrauchs elektrischer Energie haben sich die Verbraucher in der Vergangenheit wenig damit auseinandergesetzt, womit sie den Bedarf an elektrischer Energie beeinflussen. Alleine die Transparenz einer häufigeren, verbrauchsbasierten Abrechnung dürfte die Sensibilität für das eigene Verbrauchsverhalten deutlich steigern - vergleichbar der Situation in der Telekommunikation, wo viele Nutzer sich auch regelmäßig und
intensiv mit ihren Rechnungen auseinandersetzen.

Redaktion: Wo sehen Sie die größten Potenziale, wo besteht akut Handlungsbedarf?

Wegen der eben erläuterten Situation sehe ich das kurzfristig größte Potential in der Veränderung des Bewusstseins der Verbraucher. Das setzt allerdings verbrauchsgenaue, regelmäßige Abrechnungen voraus - und somit die erwähnten elektronischen, kommunikationsfähigen Zähler.

Dort besteht akuter Bedarf in der Standardisierung, die eine wichtige Voraussetzung für eine kosteneffiziente Einführung dieser Technik in der Breite ist.

Redaktion: Sind Erfahrungen aus anderen Ländern oder andere Branchen übertragbar?

Es hat in der Vergangenheit immer wieder Ansätze zeitabhängiger oder nach Verbrauchern differenzierter Tarife gegeben - nehmen Sie nur die Nachtspeicherheizungen in vielen Regionen Deutschlands oder aktuell in Frankreich den Dreifarben-Tarif der EDF. Und meines Erachtens zeigt der Blick in den Telekommunikationsmarkt die Bereitschaft, sich mit dem Verbrauchsverhalten auseinanderzusetzen und Anreizsignale auch aufzugreifen. Daraus zu folgern, dass diese Bereitschaft auch mobilisiert werden kann, um den in Zukunft schwierigeren Betrieb der elektrischen Energieversorgung zu unterstützen, halte ich durchaus für zulässig.

 

Diesese Interview wurde veröffentlicht in der ETG-Mitgliederinformation 1-2009