Optimale Netzauslastung: SmartGrid kann Haushaltsgeräte steuern

Die Stromnetze in Europa sind noch nicht auf wechselhaften Stromverbrauch und eine schwankende Stromerzeugung als Resultat der Energiewende vorbereitet. SmartGrids, sogenannte intelligente Stromnetze, bieten einen Lösungsansatz. Sie können den Strombedarf in Echtzeit messen und sind mit Haushaltsgeräten vernetzt.

Intelligente Stromnetze, die den Stromverbrauch auf lokaler Ebene intelligent steuern, können helfen, den Transport von Über- und Unterkapazitäten von Energie im Netz erheblich zu reduzieren. Im Projekt „GreenCom“ entwickeln und erproben internationale Partner aus Wissenschaft und Industrie ein solches „Smart Energy Management System“.

Der Ausbauboom bei der regenerativen Stromerzeugung hat dazu geführt, dass es immer häufiger und insbesondere auch tagsüber zu Zeiten eines Stromüberangebots kommt. Scheint die Sonne, liefern Photovoltaikanlagen oft mehr Strom, als in den regionalen Netzen nachgefragt wird. Mittlerweile gibt es über eine Million Anlagen verteilt über ganz Deutschland. Der Abtransport der Überkapazitäten erfordert einen massiven Ausbau der Stromnetze. Doch eine Kardinalslösung ist dies auch nicht. Oft wird der Strom auch anderswo nicht gebraucht. Genauso problematisch sind Spitzenzeiten im Stromverbrauch, die zum Beispiel häufig am frühen Abend auftreten. Etwaige Unterkapazitäten müssen dann ausgeglichen werden. Im schlimmsten Fall kann die erhöhte Nachfrage das Stromnetz überlasten.

Um künftig das Potenzial der umweltfreundlichen und nachhaltigen Stromerzeugung aus Sonnenenergie und Windkraft optimal nutzen zu können, ist es daher erforderlich, Stromangebot und Stromnachfrage besser aufeinander abzustimmen. Je näher Stromverbraucher und Stromerzeuger beieinander liegen, desto weniger Energie muss über weite Strecken im Netz herumtransportiert werden. Je mehr es also gelingt, die witterungsbedingt stark schwankenden Stromerträge insbesondere von Photovoltaikanlagen durch flexible Stromverbraucher in der Nachbarschaft aufzufangen, desto weniger Aufwendungen werden für den Ausbau der Stromnetze benötigt.

Im von der Europäischen Kommission geförderten Projekt GreenCom entwickeln und erproben internationale Partner aus Wissenschaft und Industrie ein „Smart Energy Management System“ für die Steuerung von Verbrauch und Erzeugung im Stromnetz auf lokaler Ebene.

Auf Microgrid-Level werden dazu die Haushalte und Betriebe mit intelligenten Stromzählern sowie zusätzlichen Mess-Sensoren, beispielsweise zur Temperaturmessung, vernetzt. Nahezu in Echtzeit werden so sowohl die Verbrauchsdaten der einzelnen Haushalte als auch der Stromertrag der regenerativen Energieerzeuger in der Nachbarschaft gesammelt, aggregiert und ausgewertet. Anhand dieser Daten ist das Management-System dann in der Lage, kurzfristige Vorhersagen für einen Zeitraum von bis zu vier Stunden über Stromangebot und -nachfrage im lokalen Stromnetz bereitzustellen.

„Außerdem werden die hauptsächlich für den Stromverbrauch der Haushalte verantwortlichen Geräte mit dem System vernetzt, so dass der Einsatz von etwa Wärmepumpen, Kühlgeräten, Waschmaschinen oder auch das Aufladen von Elektrofahrzeugen dem Stromangebot entsprechend gesteuert werden kann“, so Daniela Fisseler vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT.

Aktuell realisieren die GreenCom-Partner eine Testumgebung, um ausgewählte Anwendungsfälle zu evaluieren und Daten zur Analyse verschiedener Geschäftsmodelle zu sammeln. Erste Pilotimplementierungen wurden bereits entwickelt und werden schrittweise erweitert. Parallel wird das System zusammen mit dem lokalen Stromnetzbetreiber auch in Haushalten auf der dänischen Insel Fur installiert, um die verschiedenen Lösungsansätze zur lokalen Energiesteuerung unter Alltagsbedingungen im Praxisbetrieb erproben. Voraussichtlich wird diese Installation bis zu 42 reguläre Verbraucher und Energie erzeugende Verbraucher umfassen.

Information meeting on Fur from Sensing&Control Systems S.L. on Vimeo.

Kommentare

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  1. jackcot sagt:

    Diese neue Technik ist positiv zu bewerten. Aber alleinig wird sie nicht ausreichen.

    Sie muß ergänzt werden durch eine zu implementierende dezentrale Energiespeichertechnologie.

    Dazu eignet sich, da technologisch seit langem bekannt, die Hydrolyse-Wasserstofftechnik:
    Strom-Überschüsse werden durch durch die elektrische Aufspaltung von Wasser (Hydrolyse) verbraucht und in Wasserstoff und Sauerstoff (auch chemisch gebunden) zwischengespeichert, die bei erhöhtem Energiebedarf in Verbrennungsmotoren- oder/und Gasturbinengenratoren wieder zu Wasser verbrannt werden und Strom erzeugen.

    Dazu müssen allerdings als Voraussetzung die immer noch gültigen SHAEFF-Gesetze (d. s. die alliierten Kontrollgesetze von 1946) durch Verhandlungen mit den Siegern des 2. WKs geändert bzw. aufgehoben werden, denn in diesen wird Deutschland die großtechnische industrielle Verwendung von Wasserstoff verboten.

    Dies wäre verbunden mit der Erlangung der Souveränität Deutschlands die uns seit dem 06.05.1945 (nach Wolfgang Schäuble) fortgesetzt verweigert wurde und wird.

  2. Kowalski sagt:

    Die gesamte Energiewende ist ein System mit eingebautem Schwachsinn und wird im Ausland nicht nur belacht, sondern auch als schlechtes Beispiel vorgeführt.
    Ob die Verbraucher sich ihren Lebens Rhythmus tatsächlich vom Zufallsstrom diktieren lassen, darauf darf man gespannt sein.

    • frank sagt:

      Beim Endverbraucher geht das nur über den Preis. Streigt dieser extrem an, will er eine Lösung…..ist der Strom zu billig, interessiert es ihn nicht.

  3. Anke sagt:

    „Wärmepumpen, Kühlgeräte, Waschmaschinen, Elektrofahrzeuge“.

    Ich möchte nicht gerne die gewaschene Wäsche 18 Stunden in der Maschine vergammeln lassen, nur weil diese dank „SmartGrids“ um Mitternacht fertig wurde und ich morgens vor der Arbeit keine Zeit habe, um sie aufzuhängen. Im manchen Häusern kommt evtl. noch Lärmbelästigung, Überschwemmungs- und Diebstahlsgefahr hinzu.

    Bei den anderen genannten Anwendungen möchte man sich ebenfalls nicht von solcher Technik abhängig und sein Leben derart überwachen lassen. Die Kosten für die SamrtGrids werden in keinem Verhältnis zu den Vorteilen stehen, es ist genau die gleiche Geldmacherei wie das EEG. Statt aus Fehlern zu lernen, macht man lieber neue.