Wenn das Stromnetz mitdenkt: Smart Grid

Sonne und Wind produzieren Strom, wenn die Sonne tagsüber scheint und der Wind weht. Das macht die Stromversorgung unberechenbar und stellt Energieversorger sowie Netzbetreiber vor neue Probleme: Wie kann die Versorgung der Kunden sichergestellt und das Stromnetz stabil gehalten werden? Dafür gibt es drei verschiedene Wege:

Ein Smart Grid ist wohl der technisch anspruchsvollste Weg. "Im Grundsatz ist alles gelöst", sagen viele. Doch der Teufel steckt bekanntlich im Detail! Ein intelligentes Stromnetz integriert sämtliche Akteure auf dem Strommarkt durch das Zusammenspiel von Erzeugung, Speicherung, Netzmanagement und Verbrauch in ein Gesamtsystem.

Stromversorger freuen sich, wenn Kunden dann Strom brauchen, wenn die Sonne lacht und eine frische Brise weht. Dann erzeugen in Deutschland Photovoltaikanlagen und Windturbinen grosse Mengen Strom: Wegen der installierten elektrischen Leistung von etwas mehr als 60 Gigawatt können Wind- und Solarkraft bei günstigen Bedingungen rechnerisch den gesamten Strombedarf Deutschlands decken, der je nach Saison und Tageszeit zwischen 30 und 80 Gigawatt liegt. Das ist allerdings sehr selten und es gibt im Winter dann mit Dunkelflaute die gegenteilige Situation, wo alle (Braun)kohlekraftwerke einspringen müssen.

An sonnigen oder windigen Tagen fallen deshalb regelmässig die Preise an der Leipziger Strombörse. Davon merkt der Privatkunde jedoch nichts. Die deutschen Stromnetzbetreiber wissen aber an solchen Tagen nicht mehr, wohin mit dem vielen Strom und bezahlen die Abnehmer, damit sie ihn verbrauchen. Das nennt man negative Preise. Dass die Deutsche Bahn allerdings Geld verdient, indem sie im Sommer die Weichen heizt, dürfte ein schwer belegbares Gerücht sein.

Ohne potente Abnehmer belastet die zu grosse Menge Strom das Netz: Die Spannungsspitzen der Wechselspannung steigen und mit ihr die Frequenz. Heutige elektronische Geräte vertragen jedoch meist nur ein enges Spannungs- respektive Frequenzband: Die Wechselspannung darf nicht weniger als 49,8 Mal und nicht öfter als 50,2 Mal pro Sekunde ihre Polarität wechseln – ansonsten drohen Schäden bei elektrischen Geräten. Die Photovoltaikanlagen haben keine rotierende Masse und sind oft nicht mit modernen Wechselrichtern ausgestattet und tragen somit nichts zur Netzstabilität bei. Notfalls lassen deshalb Netzwerkbetreiber zur Stabilisierung des Netzes vor allem Windkraftwerke abschalten.

"Intelligente" Netze auch auf Niederspannungsebene sollen künftig helfen, solche Situationen zu entschärfen. Die heutigen Netzleitsysteme beschränken sich nämlich nahezu ausschliesslich auf die Überwachung und Steuerung der Hoch- und Mittelspannungsebene. Doch die meisten Photovoltaikanlagen speisen unregelmässig und ungeplant im Niederspannungsnetz, dem Verteilnetz, ein. Über dessen Belastung hat deshalb Swissgrid oft keine Kenntnisse.

Digitale Stromzähler, sogenannte Smart Meter in Haushalten und Betrieben könnten da helfen, so die Hoffnung der Ingenieure: Sie sollen den aktuellen Strombedarf ermitteln und die Verbraucher darüber nicht nur informieren, wann Strom im Netz im Überfluss vorhanden und billig ist, sondern auch Verbraucher ein- und ausschalten. Durch die Messung des Verbrauchs erhält der Stromlieferant ein genaues Profil von jedem Kunden, wann dieser wie viel Strom verbraucht. Datenschützer kritisieren, dass die intelligenten Zähler viel zu genaue Daten erheben und Hacker sich einfach Zugriff zu diesen Daten verschaffen können. Smart Meter können auch dafür genutzt werden, Geräte abzustellen, wenn es zu wenig Strom hat oder Solarpanels abzuregeln, wenn es zu viel Strom gibt. Allerdings fehlen gesetzliche Regeln, wann und wie Elektrizitätsunternehmen bei Privaten über Smart Meter eingreifen dürfen. Je mehr aber auf unberechenbare Stromproduktionsformen gesetzt wird, umso grösser wird der Druck, dass das intelligente System der Zukunft auch in unsere Haushalte eingreifen darf.

Deshalb bleiben viele Fragen: Wer bezahlt die Smart Meter, wer deren Installation? Und wer will schon, dass EVU Geräte ferngesteuert zu- oder abschalten? Was ist mit dem Datenschutz und der Gefahr von Hackereingriffen?

Der Energie Club Schweiz setzt sich dafür ein, dass Eigentum und Freiheit der Schweizerinnen und Schweizer vor staatlichen Eingriffen geschützt wird.