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Das Stromnetz lernt mitzudenken

Leistungsfähige Stromnetze sind das Rückgrat der Energiewende. Sie müssen immer mehr Strom aus erneuerbaren Energien verlässlich zum Kunden bringen. Deren Ertrag jedoch schwankt mit dem Wetter. Damit dieser Strom dennoch optimal genutzt werden kann, brauchen wir Stromnetze, die „mitdenken“.

Zitat Dr. Ing. Enno Wieben
„Unser Ansatz, bis zu 5% der Einspeisung bei Bedarf zu reduzieren, kann die Aufnahmefähigkeit unserer Stromnetze für erneuerbare Energien verdoppeln – ein wertvoller Beitrag um die Kosten der Energiewende zu senken. Die Netze weiter für die wenigen Stunden im Jahr zu dimensionieren, in denen gleichzeitig der Wind bläst, die Sonne scheint und wenig verbraucht wird, kann nicht der richtige Weg sein.“
Dr.Ing. Enno Wieben, Leiter Strategische Netzentwicklung, EWE NETZ GmbH

Immer lauter wird der Ruf nach „intelligenten Netzen“. Darunter versteht man ein Stromnetz, das mit Informations-, Kommunikations- und Regelungstechnologie ausgestattet wird. Das ist nötig, um die Stromerzeugung und -verteilung aus zahllosen kleinen Windkraft-, Solar-, Biogas- und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen flexibel, effizient und versorgungssicher zu steuern – und sie auf die Nachfrage nach Strom auszurichten.

Der große Vorteil solcher intelligenten Netze gegenüber dem bisher praktizierten Netzausbau liegt darin, dass sich die bestehenden Kapazitäten effizienter nutzen lassen. Moderne Messtechnik ermöglicht den Netzbetreibern, ihre Infrastruktur optimal auszulasten und ein die Einspeisung aus Stromerzeugungsanlagen intelligent zu steuern.

Da die größte Zahl der Anlagen, die Strom aus erneuerbaren Energien erzeugen und ins Netz einspeisen, weit verstreut in dünn besiedelten Gebieten steht, braucht es dafür ein dichteres Netzwerk von Messpunkten, die die aktuelle Auslastung des Netzes vor Ort messen.

Mit präziser Messtechnik den Strom lenken

EWE NETZ, der Netzbetreiber im EWE-Konzern, hat seine Netze in den vergangenen zehn Jahren bereits entsprechend modernisiert: Umspannwerke, dezentrale Umspann- und Schaltanlagen sowie die Übergabestationen für Industriekunden wurden mit hochpräziser Messtechnik ausgestattet. Die Transformatoren im Netzgebiet werden nach und nach in eine von EWE entwickelte automatische Trafoüberlastungsvorhersage eingebunden. Sie beinhaltet Melde- und Prognosetechnik, die Netzdaten, Einspeise- und Verbrauchsstatistiken sowie Wetterdaten zusammenführt. Damit kann die Netzleitstelle kritische Situationen im Netz bis zu 24 Stunden im Voraus erkennen und gegensteuern, indem sie den Strom so lenkt, dass weder Netztechnik überlastet, noch Erzeugungsanlagen vom Netz genommen werden müssen.

Die Energiewende als Heraus­forderung für Verteiler­netze im EWE Gebiet

Entwicklung Erneuerbare Energien im EWE-Verteilnetz (Quelle: EWE)

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Die Energiewende als Heraus­forderung für Verteiler­netze im EWE Gebiet

Entwicklung Erneuerbare Energien im EWE-Verteilnetz (Quelle: EWE)

Die Energiewende als Heraus­forderung für Verteiler­netze im EWE Gebiet

Mehr Windstrom als Nachfrage macht Eingriffe nötig

Da die Zahl der Anlagen, die Strom aus erneuerbaren Energien in das Netz einspeisen, in den vergangenen Jahren immer weiter angestiegen ist, übersteigt die Einspeisung immer häufiger die nachgefragte Strommenge. Um das Stromnetz stabil zu halten, muss die Netzleitstelle von EWE NETZ in solchen Fällen eingreifen und die Leistung von Anlagen, die zu viel Strom aus erneuerbaren Quellen einspeisen, zeitweise reduzieren: Nach 370 Netzeingriffen im Jahr 2012 waren es 448 Maßnahmen im Jahr 2013. „Da die Netze keinen Strom mehr aufnehmen konnten, mussten wir so handeln, um die Versorgung nicht zu gefährden“, erklärt Dr. Ing. Enno Wieben, Leiter der Strategischen Netzentwicklung bei EWE NETZ.

Im Jahr 2013 stammten etwa 70 Prozent des im EWE-Netz transportierten Stroms aus erneuerbaren Energien. Damit sei man den Zielen der Bundesregierung um Jahrzehnte voraus, so Wieben. EWE NETZ geht davon aus, dass die Leistung an Windkraft in seinem Netzgebiet bis 2022 um 38 Prozent, die an Photovoltaik sogar um 173 Prozent steigen wird. 

„Verkehrsleitsysteme" sind nötig

Unter diesen Voraussetzungen müssen die Verteilnetze für eine neue Rolle ertüchtigt werden. Denn aus den ursprünglichen „Einbahnstraßen“, die den Strom aus Großkraftwerken zu den Verbrauchern transportierten, sind heute durch den Strom, den beispielsweise Haushalte aus ihrer Photovoltaikanlage in das Netz einspeisen, „Landstraßen“ mit immer mehr „Gegenverkehr“ geworden. Hier braucht es ein „Verkehrsleitsystem“ mit flexiblen „Tempolimits“:

„Unsere Simulationsrechnungen haben ergeben, dass wir die Kapazität unseres Netzes perspektivisch fast verdoppeln könnten, wenn wir nur fünf Prozent der aus erneuerbaren Quellen erzeugten Jahreseinspeisemenge ferngesteuert reduzieren dürften“, erklärt Dr.-Ing. Enno Wieben. In diesem Sommer wird EWE NETZ dazu einen einjährigen Feldtest starten.

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