Energiewende beginnt mit Smart Grids

Energiewende beginnt mit Smart Grids

Der Aufbau einer sicheren und effizienten Energieinfrastruktur ist eines der Top-Ziele der EU, das mit einer Investition von fast 1 Mrd. Euro gefördert werden soll. Etwa 84 %dieses Betrags sollen für die Unterstützung von Projekten im Zusammenhang mit Elektrizität und Smart Grids verwendet werden.

Ziel ist es, das traditionelle Stromnetz in ein supereffizientes Netz mit großem Potenzial zu verwandeln. Der Hauptvorteil von Smart Grids besteht darin, dass sie es uns ermöglichen, die bestehende Infrastruktur zu nutzen, ohne sie zu modernisieren oder neue Stromleitungen und -rohre zu bauen, was in der Regel mit hohen Kosten verbunden ist. Oder genauer gesagt, sie schieben diese Notwendigkeit erheblich hinaus.

Smart Grid ist also eine Art digitales Upgrade des traditionellen Stromnetzes, so dass es viel einfacher, billiger und schneller ist, diese Art von Projekt zu realisieren. Darüber hinaus generiert eine solche Software-"Aufrüstung" sofortige Einsparungen und ebnet den Weg für einen höheren Anteil an erneuerbaren Energiequellen. Mit anderen Worten: Es ist, als würde man ein altes Wählscheibentelefon in ein leistungsfähiges, multifunktionales Smartphone verwandeln.

Warum reicht das traditionelle Netz nicht mehr aus?

Viele Jahre langblieb der Prozess der Stromerzeugung und -verteilung an die Endverbraucherunverändert. Stromversorger erstellten die Verbrauchspläne anhand der historischen Daten ihrer Kunden und bestellten entsprechend dieser Pläne Strom aus Kraftwerken. In der Vergangenheit waren die Schwankungen des Energieverbrauchs minimal und das Übertragungssystem war relativ stabil (Anmerkung: die Menge des erzeugten Stroms muss immer der Menge des verbrauchten Stroms entsprechen).

Das 21. Jahrhundert brachte große Veränderungen mit sich, die das Übertragungssystem instabiler werden ließen. Die Schließung von Kohle- oder Kernkraftwerken und deren Ersatz durch erneuerbare Energien, das Wachstum der Elektromobilität und die Tatsache, dass heute sogar unsere Zahnbürsten elektrisch sind, führen zu unvorhersehbaren Schwankungen in der Energieerzeugung und im Verbrauch, mit denen das Stromnetz umgehen und sie regulieren muss. Doch die altmodischen Regelungsleistungen sind nicht zu 100 % effizient. So kommt es oft vor, dass die überschüssige Energie ohne sinnvolle Verwendung entnommen wird, und andererseits die fehlende Energie von den ungeliebten Kohlekraftwerken geliefert wird.

Komplexer & online

Das Smart Grid arbeitet mit mehr als nur historischen Daten. Es überwacht ständig, was im Netz passiert und steuert den Stromfluss sofort. Den Kern des Smart Grid bildet eine Software, die die Energiedaten sammelt, analysiert und selbstständig entscheidet, wie die Energie verteilt werden soll. Die Informationen, die Energieversorger früher mühsam von verschiedenen Quellen sammeln mussten, werden so an einem Ort verarbeitet, was das Stromnetz viel berechenbarer, flexibler und zuverlässiger macht.

Das Smart Grid empfängt Daten nicht nur von intelligenten Zählern, sondern auch von anderen Geräten, wie Sensoren oder IoT-Geräten (IoT - Internet of Things). Ein solches IoT-Gerät ist die FUERGYControl-Einheit, die ein integraler Bestandteil jedes intelligenten Energiespeichersystems brAIn ist. Mit ihrer Hilfe sammelt die Software online Energiedaten von erneuerbaren Quellen, Energiespeichern oder Geräten wie Klimaanlagen, Elektroboilern, Wärmepumpen oder anderen energieintensiven Geräten.

Bild: Smart-Grid-Schema von FUERGY

Wenn also plötzlich die Sonne scheint und die Solarpaneele mehr Energie produzieren als vorhergesagt, findet das Smart Grid eine optimale Nutzung dafür. Zum Beispiel lädt es damit die Energiespeicher auf oder es schaltet einige Geräte ein, damit die überschüssige Energie möglichst effizient und ohne unnötige Verluste genutzt wird. Ist dagegen zu wenig Strom im Netz, gibt die Software den Auftrag an die Speicher, die angesammelte Energie freizugeben. Ein solches Energiemanagement reduziert die mit der Energieverteilung verbundenen Kosten erheblich und ermöglicht es den Energieversorgern, den Endverbrauchern niedrigere Strompreise anzubieten.

Künstliche Intelligenz, Prosumenten und Energiegemeinschaften

Die Digitalisierung des Energiesektors gibt uns die Möglichkeit, die neuesten technologischen Fortschritte wie künstliche Intelligenz (KI) zu integrieren. Die KI kann über das Energieverhalten des jeweiligen Lieferpunkts, des gesamten Stromnetzes oder sogar des Wetters lernen und so die Entwicklung von Stromproduktion und -verbrauch besser vorhersagen. Wie in unserem Alltag ist alles, was wir vorhersehen können, viel einfacher zu organisieren. In der Energiebranche ist das nicht nur ein Sprichwort, sondern eine heilige Regel.

Mit dem Aufkommen von Smart Grids wird sich der Energiemarkt wahrscheinlich verändern. Vor allem, wenn kleinere Spieler ins Spiel kommen. In den kommenden Jahren erwarten wir eine intensive Installation von Energiespeichern und eine wachsende Zahl von Prosumern - also den Energieverbrauchern, die auch ihren eigenen Strom produzieren, zum Beispiel durch ihre Solaranlage auf dem Dach. Diese neuen Akteure werden bald in der Lage sein, ihre überschüssige Energie zu verkaufen, was dazu beitragen wird, den Gesamtanteil der grünen Energie im Netz zu erhöhen. Dank der Digitalisierung ist es auch möglich, die einzelnen Prosumer virtuell zu Energiegemeinschaften zusammenzuschließen und so ein hohes Maß an Energieunabhängigkeit bei minimaler Abhängigkeit vom Stromnetz zu erreichen.

Dennoch wirft die Zentralisierung von Informationen innerhalb einer einzigen Softwaredie Fragen des Datenschutzes und der Cybersicherheit auf. Es ist daher äußerst wichtig, ein höchstmögliches Maß an Schutz für alle Prozesse und sensiblen Daten zu gewährleisten.

In jedem Fall sind Smart Grids ein entscheidendes Element für die Integration eines höheren Anteils an erneuerbaren Energiequellen und damit für die Dekarbonisierung des Energiesektors. Mit den Lösungen von FUERGY kann die Revolution schon heute beginnen.