Mit wenigen Ausnahmen sind im Bereich erneuerbare Energien momentan vor allem Sonnen- und Windenergie aktuell. Daraus ergibt sich ein Problem: Die Natur lässt sich nicht berechnen. Um eine möglichst ausgeglichene und konstante Energieversorgung zu gewährleisten, muss die Energie gespeichert werden, um die Abhängigkeit von Wetterbedingungen zu minimieren. Der US-amerikanische Bundesstaat Kalifornien möchte mehrere Milliarden US-Dollar ausgeben, um Batterien anzuschaffen, die Schwankungen im Stromnetz verhindern sollen. Dabei wäre das gar nicht nötig.


Windenergie Windräder
Foto: Wind power, Håkan Dahlström, Flickr, CC BY-SA 2.0

Stabiles Stromnetz durch Balancing

Laut Professor Sean Meyn, der Electrical and Computer Engineering an der University of Florida lehrt, könnte Kalifornien zu 50 Prozent mit erneuerbarer Energie versorgt werden, ohne dass die Anschaffung von Batterien notwendig wäre. Hierfür müsste das Stromnetz so angepasst werden, dass die Parameter an einzelnen Häusern und geschäftlichen Stromanschlüssen innerhalb weniger Sekunden angepasst werden können. Neue Hardware wäre nicht erforderlich, lediglich eine Anpassung der Software sowie Engagement von den Konsumenten.

Im pazifischen Nordwesten der USA kann der Energiebedarf innerhalb einer Stunde um ein Gigawatt fluktuieren. Das entspricht in etwa dem Output eines Kernkraftwerks. Derartige Schwankungen stellen die Stromnetze und deren Verwalter verständlicherweise vor große Herausforderungen. Momentan wird diesen Herausforderungen begegnet, indem Reserveinput aus fossilen Energieträgern bereitsteht. Bestimmte Kraftwerke passen ihren Output durch ein Signal von einer Verwaltungsbehörde an den Bedarf an. Derartige Anpassungen wären nicht mehr möglich, wenn zu viel Energie aus erneuerbaren Quellen kommt, weshalb die Behörden den Bedarf an gigantischen Akkukapazitäten sehen.


Verbraucher müssen in das Netzmanagement eingebunden werden

Die Lösung liegt aber nicht zwingend darin, große Mengen Energie zu speichern, um sie auf Abruf bereitstelllen zu können. Vielmehr müssen die Verbraucher in Das Management der Stromnetze eingebunden werden. Dies betrifft vor allem große Verbraucher. Das Reduzieren der Leistung der Klimaanlage in einem großen Bürogebäude für 15 Minuten kann große Mengen Energie einsparen, die dann woanders zur Verfügung stünde. Dabei wären die Einschränkungen bezüglich des Komforts in dem Gebäude minimal bzw. wahrscheinlich gar nicht zu spüren. Große Gebäude können so als virtuelle Batterien betrachtet werden. Ähnliches gilt für die Umwälzpumpen von privaten Pools. In Kalifornien benötigen diese etwa ein Gigawatt Energie. Durch gegensätzliche Laufzeiten könnte bei Bedarf auch hier viel Energie freigestellt werden.

Kalifornien hat etwa eine Millionen private Pools. Könnte man diese eine Millionen Umwälzpumpen zu einem intelligenten Netz zusammenschließen, so könnte man eine Millionen virtuelle Batterien gewinnen. Neben Pools gibt es noch weitere Beispiele für starke Verbraucher, die sich aber flexibel managen ließen. Wasserpumpen, Kühlschränke, private Klimaanlagen: Alles Verbraucher, die sich mit intelligentem Management zum Freisetzen von Energie einsetzen ließen.

Die Lösung liegt in den Stromnetzen

Auch wenn das Speichern von Energie als Lösung der Fluktuationsproblematik nicht völlig ausgeschlossen werden sollte, kann mit einem modernen Stromnetz mit intelligenten Verbrauchern auch viel erreicht werden. Bei einem gut eingestellten System würden die Konsumenten davon kaum bis gar nichts mitbekommen.

Stromnetzen in den Industriestaaten wird eine Menge abverlangt. Die Belastungen sind erheblich, und Fluktuationen mit Belastungspeaks Alltag. Das Management dieser Netze ist delikat. Eine zu aggressive Herangehensweise kann in Blackouts resultieren. Deshalb muss jetzt ein weiterer Faktor mit einbezogen werden: Die Verbraucher. Nur, wenn es gelingt, die Haus- und Grundstücksbesitzer in das Management der Netze mit einzubeziehen, kann die nächste Entwicklungsstufe erreicht werden. Für die USA sind derartige Schritte nun angemacht, und auch Deutschland würde es nicht schaden, sich diesbezüglich eine Scheibe von dem Land auf der anderen Seite des Atlantiks abzuschneiden. Außer natürlich, wir wollen Milliarden Euro in Batterien investieren.

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