Eines der Hauptziele Deutschlands auf dem Weg zur Klimaneutralität ist die Umstellung auf erneuerbare Energien, in einem Wort: die Energiewende. Um den Weg hierfür zu ebnen wurde im Jahr 2000 das Erneuerbare Energien Gesetz erlassen, welches den massiven Ausbau neuer Energieerzeuger wie Wind- oder Solarparks zur Folge hatte. Im Gegensatz zur konventionellen Energiegewinnung, beispielsweise durch Atomkraftwerke, wurden die Produktionsstätten jedoch nicht dort platziert, wo der Strombedarf am größten ist, sondern dort, wo die Bedingungen für die jeweilige Energieerzeugung besonders günstig sind.
Intelligente Vernetzung durch Smart Grid soll Energieengpässe überbrücken
Das führt dazu, dass beispielsweise in Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg bei besonders günstigen Bedingungen mehr Strom durch erneuerbare Energien produziert wird als die Netze aufnehmen können, geschweige denn genutzt werden kann. Um die Stromnetze nicht zu überlasten werden bei einer solchen Überproduktion sowohl konventionelle als auch regenerative Stromerzeuger abgeschaltet und der überschüssige Strom verpufft ungenutzt. Das Projekt „Smart Capital Region“(SCR), welches vom Brandenburgischen Ministerium für Wirtschaft und Energie (MWE) gefördert durch die BTU Cottbus-Senftenberg durchgeführt wird, will durch eine intelligente Vernetzung von Produktionsstätten und innovativen Speichersystemen dieses Problem lösen. Für ihr sogenanntes „Smart Grid“ System haben die Forscher der Universität ein Modell entwickelt, welches auf real erhobenen Netzbetreiberdaten aus der Region und auf dem Universitätscampus erhobenen Nutzungsdaten basiert.
Harald Schwarz, Leiter des Lehrstuhls Energieverteilung und Hochspannungstechnik an der BTU Cottbus-Senftenberg, erklärt: „Unser intelligentes Netz stellt im Kleinen ein mögliches Stromversorgungssystem der Zukunft dar. Es macht Sinn, den Überschuss-Strom vor Ort zu nutzen, bevor er abgeregelt wird.“ In dem Modell von SCR wird nicht nur die reale Situation abgebildet, sondern auch dargestellt, wie regenerative Überschüsse sinnvoll genutzt werden.
Speicher als wichtigstes Element
Besonderer Bedeutung kommen im Smart Grid System der Forscher neue Speichermöglichkeiten des erzeugten Stroms zu. Bei Schwankungen in der Erzeugung regenerativer Energien sollen nicht konventionelle Erzeuger hinzugeschaltet werden müssen, sondern gespeicherte Energie aus Überschussmomenten genutzt werden. Das Modell beinhaltet daher Technologien, mit denen aus Strom Wärme, Gas und Kälte erzeugt werden kann sowie einen Kurzspeicher in den Batterien von eigens konzipierten Elektroautos, die nicht nur Strom speichern, sondern ihn auch in das Netz zurückspeisen können. Alle Elemente des Modells kommunizieren miteinander, damit Erzeugung und Verbrauch aufeinander abgestimmt werden.
Eine detaillierte Modellbeschreibung gibt diese Animation des Projektes:
