Eine neue Generation
Die Basis vieler Stromnetze ist vor über 100 Jahren gelegt worden. Schweizer Unternehmen der MEM-Industrie waren Pioniere in der Entwicklung vieler Übertragungstechnologien. Sie sind es auch heute wieder, wenn es darum geht, die Energieversorgung nachhaltiger und umweltfreundlicher zu gestalten.
Die Stromnetze der Zukunft werden vor ganz neue Herausforderungen gestellt: Da Energiequellen wie Sonne und Wind sehr unregelmässig zur Verfügung stehen und sich die Energieproduktion auf eine zunehmende Anzahl an kleineren Produzenten verteilt, schwankt die Auslastung der Netze erheblich. Gefragt sind daher intelligente Stromnetze, sogenannte Smart Grids.
Gebäude richten ihren Stromverbrauch nach Angebot aus
Ein Smart Grid ist ein Netz, das mit digitalen Kommunikations-, Mess- und Regelungsinstrumenten ausgestattet ist. Diese helfen einerseits Netzbetreibern, die Stromverteilung besser zu steuern. Andererseits können Marktteilnehmer miteinander in Kontakt treten. So erfahren diese zum Beispiel, wie hoch die gespeicherten Stromreserven sind oder welcher Preis verrechnet wird.
Über die «sprechenden» Stromnetze können auch Wohnhäuser in ein Smart Grid eingebunden werden. In einem intelligenten Haus weiss die Waschmaschine zum Beispiel, wann der Strom besonders günstig ist und wann sie das Waschprogramm starten soll.
Grosses Energiesparpotenzial bei Geschäftshäusern
Ein besonders grosses Stromsparpotenzial weissen Geschäftshäuser auf. Im Idealfall kann der Energieverbrauch dank Gebäudeautomation gemäss ABB um bis zu 60 Prozent reduziert werden. Beim Smart Grid-Pilotprojekt «Flexlast» ging es darum, die Kühlhäuser des Migros-Verteilbetriebs im solothurnischen Neuendorf flexibel zu steuern und dabei Schwankungen im Netz zu berücksichtigen.
Bei Sonnenschein oder kräftigem Wind laufen die Klimaanlagen in den Kühllagern auf Hochtouren, während sie heruntergefahren werden, wenn keine erneuerbaren Energien verfügbar sind. Die Smart Grids helfen auf diese Weise, Strom zu sparen und CO2-Belastungen zu reduzieren.
Gebäude vernetzt Planen
Die Digitalisierung hält jedoch nicht nur in der Stromverteilung Einzug, sondern beeinflusst auch weitere Bereiche. So hat Siemens zum Beispiel ein neues Building Information Modeling (BIM) System entwickelt, welches alle Daten für das Planen, Bauen und Betreiben von Gebäuden vereint.
Mit einem solchen System sind nicht nur alle am Bau beteiligten Parteien verbunden, sondern es lässt sich auch ermitteln, wie sich das Gebäude später während des Betriebs verhält. Auf diese Weise kann bereits in der Planungsphase der Energieverbrauch entscheidend optimiert werden.
Systeme, die sich selbst optimieren
Von intelligenten Stromnetzen und Häusern ist der Weg nicht mehr weit zu Städten, in denen der gesamte Energie und Ressourcenverbrauchen integriert betrachtet werden kann. Bereits heute stehen Tools zur Verfügung, welche nicht nur die Energieflüsse aufzeigen, sondern auch Verkehrssysteme miteinander verknüpfen und so dafür sorgen, dass in Städten weniger Staus entstehen. Die Energieeffiziens spielt dabei stets eine wichtige Rolle: In der Stadt der Zukunft sind zum Beispiel Elektrofahrzeuge nicht nur Stromverbraucher, sie wirken auch als Stromspeicher und geben diesen ab, wenn er im Gesamtsystem gebraucht wird.
Die heutigen Konzepte für Smart Grids gehen meist davon aus, dass die Daten aller Strom-Verbraucher und -Erzeuger zentral gespeichert werden. Wie Forschungen gezeigt haben, ist dies jedoch nicht zwingend nötig. So ist es durchaus denkbar, dass dank neuartiger Messgeräte sich die Stromnetze künftig auch dezentral selbst steuern und optimieren.