Landschaft mit Strommasten und Windkraftanlagen
Erneuerbare Energien

Erneuerbare Energien

Intelligente Stromnetze

Leider entsteht Ökostrom nur dann, wenn gerade der Wind weht oder die Sonne scheint. Das erfordert Anpassungen seitens der Stromverbraucher. Neue intelligente Datennetze können mit Hilfe von Preissignalen dazu beitragen, Energie zu nutzen, wenn sie entsteht.

Die Autoren
Die KfW-Experten Henrike Koschel und Holger Höfling

Dr. Holger Höfling und Dr. Henrike Koschel haben die Informationen zu Smart Grids gemeinsam aufgeschrieben. Henrike Koschel ist Produktmanagerin im Geschäftsbereich KfW Mittelstandsbank, Holger Höfling ist Experte für Energiewirtschaft bei KfW Research.

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Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist neben der Energieeffizienz die zentrale Säule der Energiewende in Deutschland. Der Anteil des grünen Stroms beträgt schon über 32 Prozent des Brutto­stromverbrauchs. Bis 2050 – so das Ziel der Bundesregierung – sollen es mindestens 80 Prozent sein. Eine der großen Herausforderungen bei der Energiewende ist es, das Stromnetz stabil zu halten und Strom­­erzeugung und Stromverbrauch ins Gleichgewicht zu bringen. Denn Wind- und Solarstrom unterliegen erheblichen Schwankungen, und ihre Einspeisung ins Verteilnetz erfolgt zunehmend dezentral durch Millionen von Anlagen.

Intelligente Stromnetze – auch Smart Grids genannt – bieten hierfür einen Lösungsansatz. Während das Stromnetz bisher vor allem die Aufgabe hatte, den zentral in Großkraftwerken erzeugten Strom zu transportieren und an die Verbraucher zu verteilen, erfüllt das Smart Grid zusätzlich die Funktion eines Datennetzwerks, das zentrale und dezentrale Erzeugungsanlagen mit flexiblen Stromverbrauchern verbindet.

Grundlage eines Smart Grids sind intelligente Messsysteme, sogenannte Smart Meter. Es handelt sich dabei um eine Kombination aus digitalem Stromzähler und einem Kommunika­tionsmodul, dem Smart Meter Gateway. Damit werden Stromverbrauch und Stromerzeugung zeitgenau und auf der Ebene einzelner Anlagen gemessen. Die Daten zu den Netzzuständen werden fortlaufend in das Datennetz übertragen und vom sogenannten Gateway-Adminis­trator verwaltet, gebündelt und wieder versendet, zum Beispiel an den Energieversorger. Die Rolle des Gateway-Administrators übernimmt dabei der Messstellenbetreiber. Dies ist in der Regel der lokale Netzbetreiber.

Ökostromverbrauch in Deutschland

Mit dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende hat die Bundesregierung das Startsignal für Smart Grids und den stufenweisen Rollout von Smart Metern ab 2017 gesetzt. Eine Pflicht zum Einbau intelligenter Messsysteme besteht für größere Stromverbraucher und dezentrale Erzeugungsanlagen. Aber auch Privathaushalte sollen in den nächsten 15 Jahren umfassend mit digitalen Zählern ausgestattet werden, die optional ins Smart Grid integriert werden. Datenschutz und Datensicherheit werden im Gesetz durch technische Mindestanforderungen geregelt.

Smart Meter haben viele Vorteile: Sie erfassen aktuelle Daten zum Stromverbrauch und machen diese über Display, Internet oder Smartphone-Apps sichtbar. Sie ermöglichen die Einführung von variablen Stromtarifen, die an das Preissignal des Strommarktes gekoppelt sind. Damit setzen sie nicht nur Anreize zum Stromsparen, sondern auch dazu, den Verbrauch in die Zeiten hoher Einspeisung von Ökostrom zu verlegen – genau hier ist der Strommarktpreis nämlich besonders niedrig.

Lesen Sie unter der Infografik weiter.

Infografik, die Verbindungen zwischen Daten- und Stromnetz aufzeigt
Aus eins mach zwei

Beim Aufbau der Smart Grids entsteht parallel zu den Stromnetzen ein virtuelles Datennetz. Darüber werden die Informationen bereitgestellt, mit denen sich das Stromsystem optimal steuern lässt.

Diese Flexibilität der Stromnachfrage ist wichtig, damit das Stromversorgungssystem zukünftig besser auf das schwankende Angebot von Wind- und Sonnenenergie reagieren kann. Zukünftig werden also an Millionen Messpunkten Daten über Kundenverhalten und Systemzustände gesammelt.

Diese riesigen Datenmengen (Big Data) und deren intelligente Auswertung bieten Chancen für neue Geschäftsmodelle auf der Grundlage maßgeschneiderter Kundenlösungen, die über klassische Energiedienstleistungen hinausgehen.

Die KfW fördert

Die KfW finanziert Investitionen in die Digitalisierung der Energiewende mit dem Förderprodukt Erneuerbare Energien – Standard (270).

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So ist zu erwarten, dass sich in diesem Markt nicht nur die etablierten Energiewirtschaftsunternehmen, sondern zunehmend auch innovative Dienstleister und Datenspezialisten ausbreiten werden.

Stromlieferverträge mit variablen und besonders günstigen Tarifen für Kunden, die detaillierte Verbrauchs­daten freiwillig zur Verfügung stellen oder eine Fernsteuerung ihrer Anlagen (zum Beispiel Stromheizung, Wärmepumpe) durch den Netzbetreiber zulassen, stellen nur eine von vielen Optionen da, die Smart Meter bieten.

Quelle
Cover CHANCEN Erfolg in der digitalen Welt

Der Artikel ist erschienen in CHANCEN Frühjahr/Sommer 2017 „Erfolg in der digitalen Welt“.

Zur Ausgabe

Die Modernisierung der Verteilnetze Richtung Smart Grids erfordert hohe Investitionen. Die KfW hat sich zum Ziel gesetzt, Unternehmen bei der digitalen Transformation des Energiesystems zu unterstützen. Seit November 2016 gibt es daher ein entsprechendes Finanzierungsangebot für intelligente Messsysteme im Rahmen des KfW-Programms Erneuerbare Energien Standard.

Auf KfW Stories veröffentlicht am: Freitag, 2. Juni 2017