Das zellulare Verteilnetz
Wie gelingt die Energiewende, ohne das Stromnetz an seine Grenzen zu bringen?
Die VDE ETG Studie „Das zellulare Verteilnetz“ liefert eine vielversprechende Antwort: Das Verteilnetz entwickelt sich vom passiven Energietransportmedium zum intelligenten, automatisierten Rückgrat einer klimaneutralen Energieversorgung. Millionen dezentraler Erzeuger, Speicher, Wärmepumpen, Ladeeinrichtungen und weitere flexible Verbraucher werden dabei nicht mehr isoliert betrachtet, sondern in einem zellularen Energiesystem intelligent miteinander vernetzt und netzdienlich koordiniert.
Inhalt der Studie:
- Kern des Ansatzes ist eine Weiterentwicklung der heutigen, überwiegend statischen Netzbetriebsführung hin zu einer volldynamischen, weitgehend automatisierten Betriebsweise.
- Auf Basis von Echtzeitmessungen, digitalen Netzzwillingen und intelligenten Steuerungsalgorithmen werden Erzeugung, Verbrauch und Speicher möglichst lokal innerhalb von Energiezellen und Energieclustern ausgeglichen. Dadurch können vorhandene Netzkapazitäten deutlich effizienter genutzt, Netzengpässe frühzeitig erkannt und Flexibilitäten automatisch aktiviert werden.
- An die Stelle statischer Grenzwerte tritt eine netzzustandsabhängige Betriebsführung, die sich kontinuierlich an die tatsächliche Auslastung des Netzes anpasst. Dies ermöglicht eine höhere Aufnahmefähigkeit der bestehenden Verteilnetze, reduziert den Netzausbaubedarf und beschleunigt die Integration erneuerbarer Energien.
- Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt in der höheren Resilienz. Entscheidungen werden dort getroffen, wo sie unmittelbar wirksam sind – an den Netzknoten der Verteilnetze. Lokale Störungen können innerhalb einzelner Zellen oder Cluster abgefangen werden, ohne sich auf das gesamte Netz auszubreiten. Die dezentrale, selbstorganisierende Architektur erhöht damit die Versorgungssicherheit und gewinnt vor dem Hintergrund zunehmender Extremwetterereignisse, wachsender Systemkomplexität und geopolitischer Unsicherheiten erheblich an Bedeutung.
Dabei geht es nicht um Autarkie oder die Entkopplung einzelner Akteure. Im Gegenteil: Das zellulare Energiesystem stärkt den Zusammenhalt des Gesamtsystems. Lokale Energiezellen und Energiecluster übernehmen eigenständig Verantwortung für den Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch, bleiben jedoch jederzeit in das übergeordnete Verbundnetz eingebunden. Nur verbleibende Energiesalden werden an höhere Netzebenen weitergegeben. Dadurch sinken die Belastungen der vorgelagerten Netze, während gleichzeitig die Stabilität und Effizienz des Gesamtsystems steigen.
Zudem ist relevant, dass das Konzept auf Weiterentwicklung statt Verdrängung setzt: Die bestehende Netzinfrastruktur, etablierte Marktrollen und bewährte Schutz- und Betriebsmechanismen bleiben erhalten und werden gezielt um digitale Mess-, Kommunikations- und Automatisierungsfunktionen ergänzt. So entsteht schrittweise ein intelligentes, weitgehend automatisiertes Verteilnetz, das die vorhandene Infrastruktur effizienter ausnutzt, die Integration dezentraler Energieressourcen erleichtert und die Energiewende wirtschaftlicher, robuster und unabhängiger gestaltet.
Download VDE Studie (PDF): www.vde.com/zellulares-verteilnetz2026
