Die Energieversorgung der Zukunft könnte so aussehen: Dezentrale Kleinstkraftwerke speisen die Netze mit der gerade eben benötigten Elektrizitätsmenge, intelligente Netze messen den Verbrauch und kommunizieren via Internet mit den Nutzern und Lieferanten, alles größtenteils automatisiert gesteuert über den bisher eher ein Schattendasein fristenden Stromzähler im eigenen Haus.

Dezentrale Stromversorgung durch Kleinstkraftwerke

Nach der erfolgreichen Übernahme des Porsche-Konzerns landete Volkswagen einen weiteren Coup um seine Ertragssituation zu verbessern. Mit der Ankündigung in Zusammenarbeit mit dem Hamburger Ökostromversorger Lichtblick über 100.000 Volkskraftwerke auszuliefern erschließt sich der Konzern ein völlig neues Geschäftsfeld, unabhängig von Abwrackprämie und CO₂-Grenzwerten.

Diese sogenannten Volkskraftwerke sollen dabei in den Kellern von ganz gewöhnlichen Einfamilienhäusern stehen. Sie erzeugen dann aus Erdgas Strom und Wärme für das Haus, das Herzstück des Systems bilden die bekannten „EcoBlue“-Motoren von VW in einer Gasvariante.

Die entscheidende Neuerung ist jedoch die Art der Kontrolle: Die Volkskraftwerke werden zentral von Lichtblick gesteuert, in Zeiten erhöhten Strombedarfs oder penetranter Windstille können die kleinen Stromerzeuger zu Schwarmkraftwerken zusammengeschaltet werden. Diese können dann innerhalb von Minuten die benötigte Energie bereitstellen. Herkömmliche „Schattenkraftwerke“ die nur betrieben werden um Stromspitzen auszugleichen benötigen dazu zwischen 8 Stunden( Braunkohle) und einem Tag (Atomkraftwerk).

Der Hausbesitzer gibt also die Kontrolle über das Gerät in seinem Keller an Lichtblick ab, damit er trotzdem stets ein warmes Haus und warmes Wasser in der Wanne hat werden die Kraftwerke mit großen Pufferspeichern ausgestattet. Außerdem laufen die Kraftwerke auch bei Eigenbedarf an, es muss also niemand warten bis er wieder warmes Wasser hat.

Das als Schwarmstrom bezeichnete Konzept soll in der letzten Ausbaustufe mit 100.000 Kraftwerken dann zwei Atomkraftwerke ersetzen können. Die kleinen Kraftwerke im Eigenheimkeller sollen zusammen dann 2000MW produzieren. ( Quelle: Hintergrundinformationen zu Schwarmstrom).

Das intelligente Stromnetz

Um dieses dezentrale Kraftwerk jedoch zu seiner höchsten Effizienz zu treiben benötigt der Energieversorger möglichst genaue Daten über Spannungen und Verbräuche im Netz. Eine Vorlaufzeit von zwei Minuten soll zwar ausreichen um die Kraftwerke anzufahren, diese Vorlaufzeit muss jedoch auch erst einmal durch geeignete Meßverfahren erarbeitet werden.

Eine Lösung bieten hier die sogenannten SmartGrids, diese „intelligenten Stromnetze“ messen über unzählige Sensoren den aktuellen Betriebszustand. Leckströme, Spannungsspitzen und eventuelle Schäden sollen so schnell erkannt und dementsprechend schnell auch behoben werden.

Dazu sind jedoch massive Investitionen in die Netzinfrastruktur notwendig, neben den Leitungen und Sensoren müssen auch alle Umspannwerke, Relaisstationen und Übergabepunkte erneuert werden. Das gesamte Stromnetz muss von seiner hierarchischen auf eine dezentrale Struktur umgestellt werden.

Quelle: http://www.abb.de/cawp/seitp202/bc0f19f923b6113cc125755b0058a250.aspx

IN den USA wird dieser Netzausbau durch SilverSpring Networks vorangetrieben, aber auch Siemens, Microsoft und Google beteiligen sich an dem Projekt, das mittlerweile massiv durch den amerikanischen Staat gefördert wird. In den europäischen Staaten streitet man sich noch über die richtige Technik.

Hier sollen vor allem PLC-Netze zum Einsatz kommen. Diese Power Line Carrier Communications sind vergleichbar mit den aus dem Heimbereich bekannten Powerline-Netzwerkadaptern. Sie haben den Vorteil das nur geringe Netzwerkinvestitionen notwendig sind, die Adapter würden das Stromnetz nur zur Datenübertragung nutzen. Bandbreite und Regelungsmöglichkeiten sind dadurch jedoch stark limitiert. PLC ist technisch in etwa auf dem Stand von BTX im Vergleich zu den SmartGrids.

Der Stromwächter im Keller

Das intelligente Netz kann allerdings nur funktionieren wenn an den Abnahmepunkten in den Unternehmen und Haushalten Stromzähler installiert sind die den reellen Verbrauch messen und melden können.

Google hat dazu auch in Deutschland einen Partner gefunden: YelloStrom bietet den Online-Stromzähler bereits in Deutschland an, lobenswerterweise sogar ohne Bindung an den Stromlieferanten. Größter Vorteil für den Endverbraucher ist die Transparenz, er kann nun online seinen Stromverbauch ablesen und damit Stromfresser innerhalb weniger Tage ausfindig machen. Ebenso wird damit Bewusstsein für den Verbrauch und die entstehenden Kosten geschaffen. Eine mögliche Lösung wäre eine solche GreenBox.

Der Stromzähler soll später aber noch mehr können als nur messen und melden, die Internetverbindung soll ebenfalls dazu genutzt werden den jeweils günstigsten Stromanbieter zu finden. Ähnlich wie die SmartSurfer für Modemverbindungen sollen so aktiv Kosten gesenkt werden. Damit würden die Preisschwankungen an der Strombörse auch an den Kunden weitergegeben werden.

Ein liberaler Traum?

Insgesamt also rosige Aussichten könnte man denken. Strom wird billiger, sauberer und effizienter. Warum haben wir das nicht schon gemacht? Zum Beispiel mit den Mitteln der Abwrackprämie. Ganz so einfach ist es dann wieder nicht. Vor allem die großen Stromkonzerne, allen voran die Atomkraftwerksbetreiber stehen diesen Ideen eher skeptisch gegenüber.

Dabei geht es weniger um eine umweltpolitische Präferenz sondern eher um ein technisches Problem. Atomkraftwerke lohnen sich nur im Betrieb als Grundlastkraftwerke mit stabilem Verbrauchsniveau, eine dezentrale Verteilung macht sie ineffizient. (Hintergrund) Gleichzeitig muss bei Netzausfall, Erzeugerausfall oder plötzlicher Flaute eine stabile Energieversorgung sichergestellt werden, ein Ausbau der Pumpspeicherwerke ist wohl unvermeidlich und ebenfalls mit hohen Kosten verbunden.

SmartGrids werden aktuell massiv durch den amerikanischen Staat gefördert. Präsident Obama will mit den neuen Netzen bis zu 15% des amerikanischen Strombedarfs einsparen, neben den gesparten Kosten natürlich auch ein dickes Plus in der amerikanischen Umweltbilanz. Laut Google PowerMeter schlägt jede verbrauchte Kilowattstunde mit 712g CO₂ zu Buche. Bei einem US-Jahresverbrauch von 1140 Terawattstunden kann man die Dimensionen leicht erahnen. Dazu muss man aber auch sagen, das dass amerikanische Stromnetz bei weitem sanierungsbedürftiger als jedes mitteleuropäische ist. Die Investitionen würden also in jedem Fall anfallen, eine Entscheidung für eine Zukunftstechnologie ist da wohl nur folgerichtig.

Diese völlige Neuordnung der Stromversorgung wird wohl noch auf sich warten lassen. Vor allem bei der sich abzeichnenden Laufzeitverlängerung für die Kernkraftwerke, sind die Investitionen noch lange nicht wirtschaftlich. Bis dahin wäre es schön wenn die Deutschen einmal anfangen würden ihre Marktmacht zu nutzen und wenigstens stets den günstigsten Stromanbieter wählen würden. 

Von den Parteien braucht man gar nicht sprechen, einzig bei den Grünen finden sich Äußerungen zur dezentralen Energieversorgung. Die FDP hält sich wohl im Hinblick auf den impliziten Atomausstieg dezent zurück. Eine Fortschrittspartei, die diese Themen aufgreifen würde gibt es so in Deutschland nicht.