Die Produktion wird dezentral

Photovoltaikanlagen auf den Dächern, Kleinwindräder neben den Schornsteinen, Wasserwirbelkraftwerke im nahegelegenen Bach, Blockheizkraftwerke (BHKW) in der Heizzentrale der Schule und dazu noch Batteriespeicher im Keller: Das Quartier der Zukunft ist ein Kraftwerk mit ganz vielen dezentralen Energieerzeugern.

1. Einspeisung und bei Bedarf Energieabnahme aus dem Netz
2. Leichtwind-Anlagen
3. Photovoltaik
4. Blockheizkraftwerk (BHKW)Kleinst-Leichtwind-Anlagen
5. auf der Strassenbeleuchtung
6. Anbindung ans Stromnetz
7. Transformatorenstation
8. Kleinwasserkraftwerk
9. Flusswasser-Strömungskraftwerk
10. Batterieanlage
11. Wärmepumpe mit Erdsonde

Ganz entscheidend für das Funktionieren einer dezentralen Energieproduktion mit vielen Prosumenten, also Produzenten-Konsumenten, ist das Stromnetz. Traditionell fliesst Strom in eine Richtung: Vom grossen zentralen Kraftwerk zu den einzelnen Verbrauchern. Bei dezentraler Erzeugung fliesst der Strom nun in beide Richtungen, hin zum Verbraucher und zugleich von dessen Anlage zurück ins Netz. Daher müssen die Leitungen angepasst werden. Dabei reicht es nicht, sie zu verstärken. Auch die Struktur der Sicherungen muss neu konzipiert werden. Denn auch wenn das vorgelagerte Stromnetz ausfällt, ist das Netz nicht spannungsfrei. Es kann unter Umständen weiter Strom von den Erzeugungsanlagen ins Netz zu den Verbrauchern fliessen. Das muss bedacht sein.

Smart Grid zur intelligenten Steuerung

Ein weiterer Knackpunkt sind die Stromschwankungen, die sich zwangsläufig bei der Energiegewinnung aus erneuerbaren Energiequellen ergeben. Bei Wolken und in der Nacht gibt es nun einmal keinen Sonnenstrom und an windstillen Tagen fällt auch der Windstrom flach. Das heisst, die eingespeiste Energie ist von Tag zu Tag unterschiedlich. Das kann zum einen zu Spannungsunterschieden führen, was bei Geräten Probleme verursacht. Ist das bei einem Fernseher nur ärgerlich, wird es ein ernstes Problem, wenn die Steuerung beim Lift nicht mehr funktioniert.

Ziel der Energieversorger ist es daher, dies auf jeden Fall zu vermeiden. Zum anderen müssen diese Energieerzeuger zeitweise durch andere ersetzt werden. Dies bedeutet eine durchdachte Struktur verschiedener Produzenten aus unterschiedlichen Quellen, verbunden Einspeisung und bei Bedarf Energieabnahme aus dem Netz Leichtwind-Anlagen Photovoltaik Blockheizkraftwerk (BHKW) Kleinst-Leichtwind-Anlagen auf der Strassenbeleuchtung Anbindung ans Stromnetz Transformatorenstation Kleinwasserkraftwerk Flusswasser-Strömungskraftwerk Batterieanlage Wärmepumpe mit Erdsonde mit lokalen Stromspeichern und einem intelligenten Stromnetz, einem Smart Grid, das alles entsprechend steuern kann. Produktion aus regenerativen Energiequellen bedeutet zudem, dass an manchen Tagen deutlich mehr Strom produziert wird, als es Bedarf gibt. Wege zur Stromspeicherung müssen gefunden werden. Das können grössere zentrale Batterien sein. Alternativ als Speicher sind in Zukunft auch Elektroautos vorstellbar.

Gesellschaftliche Akzeptanz

Die gesellschaftliche Akzeptanz stellt eine weitere Herausforderung dar. Denn so gut der Ruf regenerativer Energien ist, so tut sich doch so mancher schwer mit einem Windkraftwerk in Nachbars Garten oder dem Einbau eines kleinen Blockheizkraftwerks im Keller, das in der Anschaffung heute deutlich teurer ist als eine konventionelle Heizung. Generell sind die Kostenfrage und der Strompreis nicht geklärt. Bislang rentiert sich der Bau einer eigenen Anlage für private Produzenten nur dann, wenn sie eine Einspeisevergütung erhalten. Die Marktpreise sind (noch) zu niedrig. Das könnte sich in Zukunft ändern.

Grundsätzlich gilt: Pilotprojekte in verschiedenen Ländern zeigen nicht nur, dass dezentrale Energieerzeugung machbar ist, sondern auch, wie sie umgesetzt werden kann.

(idw)