Netzausbau

"Noch sind unsere Stromnetze nicht auf den Transport der erneuerbaren Energien ausgelegt. Für die Energiewende, die die Bundesregierung eingeleitet hat, braucht Deutschland aber die weitere Entwicklung des bestehenden Netzes" (Energiekonzept 2012 der Bundesregierung).

 

"Dem Netzausbau und der Netzinfrastruktur kommt demnach eine Schlüsselrolle für die Energiewende zu. Der rasante Ausbau des Anteils erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung, der Ausstieg aus der Kernenergie, der nun wirtschaftlich und nicht mehr netztechnisch optimierte Einsatz der konventionellen Kraftwerke im Strommarkt und der verstärkte grenzüberschreitende Stromhandel verändern unsere Erzeugungslandschaft grundlegend." (Bundesnetzagentur)

 

Dieser Umstand führt derzeit zu einem Umgeleichgewicht zwischen der Erzeugung und der Verträchlichkeit der schwankenden Leistungen der erneuerbaren Energien. Wir laufen derzeit Gefahr sprichwirtlich Energie verpuffen zu lassen, da beisielsweise die Leistung der Offshore-Windparks nicht genutzt werden kann, weil die Netzanschlüsse fehlen.

 

 

Fakten

  • Das Stromnetz ist das Rückgrat für eine verlässliche Versorgung mit Elektrizität. Der Strom fließt auf dem Weg vom Kraftwerk bis zur Steckdose über vier verschiedene Spannungsebenen: Höchst- spannung mit 380 und 220 kV, Hochspannung mit 110 kV, Mittel- spannung mit 20 kV und Niederspannung mit 400 bzw. 230 V.

 

  • Der internationale Stromaustausch trägt erheblich zur Verbesserung der Netzqualität bei. Kein Land in Europa hat gemessen am Handelsvolumen so viele offene Grenzen für Strom wie Deutsch- land. Auch die Stromausfallzeiten hierzulande zählen europaweit zu den niedrigsten.

 

  • Aufbau, Wartung und Aufrechterhaltung des 1,6 Millionen Kilometer langen deutschen Netzes und seiner technischen Anlagen sind aufwendig. Etwa 30 Prozent des Strompreises für End- verbraucher entfallen auf Entgelte für die Nutzung des Netzes, die durch die Bundesnetzagentur reguliert werden.

 

  • Mehrere parallele Stromnetze unterschiedlicher Betreiber sind sowohl wegen immenser Kosten als auch aus Gründen der Land- schaftsbilderhaltung nicht sinnvoll. Das Netz besteht somit als na- türliches Monopol fort. Der diskriminierungsfreie Zugang und die Nutzungsentgelte werden von der Bundesnetzagentur über- wacht.

 

  • Das Austarieren von Schwankungen innerhalb des Netzes ist unerlässlich, da das Netz keinen Strom speichert. Nach dem Just- in-Time-Prinzip muss Strom im selben Augenblick erzeugt werden, in dem er verbraucht wird.

 

  • Der Ausbau von Energieträgern mit unvorhersehbarer Leistung (wie etwa Windkraft) bedarf erheblicher Investitionen ins Netz

 

  • Bis 2022 werden 3800 km neue Trassen benötigt. Fertig sind gerade mal 300 km.

 

  • Die Kosten für den Netzausbau sind mit 1,2 Milliarden Euro pro Jahr veranschlagt (Schätzung der Bundesnetzagentur vom 09.07.2012)

Der Strom kommt aus der Steckdose?!

Foto: dpa
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Wann haben sie das letze Mal in Deutschland einen Stromausfall erlebt? Die meisten werden sich jetzt sehr anstrengen müssen um überhaupt einen konkreten Zeitpunkt benennen zu können, denn Strom ist für uns selbstverständlich geworden. Wir nehmen überhaupt nicht mehr wahr, dass unsere stetige Versorgung mit Energie an viele Voraussetzungen geknüpft ist. Diese Voraussetzungen werden abseits unserer direkten Wahrnehmung im Hintergrund hergestellt und aufrechterhalten. Als Endverbrauchen haben wir gelernt: Der Strom kommt aus der Steckdose! Im schlimmsten Fall ist eine solche nicht in der gewünschten Reichweite zu finden.

Dabei steckt hinter der Steckdose wie bei jedem anderen Produkt unseres alltäglichen Lebens eine komplexe Produktions- und Lieferkette.

 

So befinden sich hinter den zwei Löchern unserer weißen Kunststofffreunde Kupferkabel, die vom Hausanschlusskasten, in das meist unterirdische Niederspannungsnetz führen. Von dort führt das nun schon dickere Kabel zu einer Umspann- oder Transformatorenstation in die Mittelspannungsebene, wo nicht mehr 230 oder 400 Volt herrschen, sondern 20.000 Volt. Nach erneuter Umspannung mündet die Mittel- und Hochspannungsleitung in die Höchstspannungsebene, welche unter einer Spannung von 380.000 Volt steht und direkt zu den Kraftwerken führt.

 

Für jene, die bei den technischen Angaben gerade den Überblick verloren haben: Das Stromnetzt ist ähnlich unserem Straßensystem und ihrem Weg zur Arbeit. Sie fahren in Schrittgeschwindigkeit aus ihrer Einfahrt raus, fahren mit Tempo 50 durch die Straßen ihrer Siedlung, um dann auf die Landstraße und damit auf Tempo 100 zu gelangen. Von der Landstraße aus suchen Sie sich den schnellsten Weg zur Autobahn damit sie ohne Ampeln und Kreuzungen richtig Gas geben dürfen um rechtzeitig in ihrer Firma zu sein.

 

So wie das 12,5 Tausend Kilometer lange Autobahnnetz das Rückgrat unsers Verkehrssystems bildet, so bildet das verhältnismäßig riesige 1,6 Millionen Kilometer lange Stromnetz das Rückgrat für eine verlässliche Versorgung mit Energie.

 

Der Ausbau, die regelmäßige Wartung und Aufrechterhaltung des Netzes und seiner technischen Anlagen sind daher sehr kostenintensiv. Für Stromtransport von A nach B wird daher eine Gebühr, ähnlich einer Autobahnmaut erhoben, die zur Sicherung der Netzqualität eingesetzt wird. Etwa 30 Prozent des Strompreises für Endverbraucher entfallen auf Entgelte für die Nutzung des Netzes.

 

Für den Energietransport unserer bisherigen Energiepolitik mit Atom- und Kohlekraftwerken, waren unsere Netze gut gerüstet, doch der massive Ausbau von erneuerbaren Energien bringt sie an ihre Leistungsgrenzen. Anders als bei anderen Gütern, können die Stromnetze Energie nicht speichern.

 

Währen LKWs auf der Autobahn als rollende Lager eingesetzt werden, gibt es für unsere Stromnetzte solche Speicher derzeit nicht. Die Stromversorgung folgt damit dem radikalen Just-in-Time Prinzip. Der Strom muss immer in dem Maße erzeugt werde, wie dieser gerade nachgefragt/verbraucht wird. Bei jedem Staubsauger der gerade eingeschaltet wird, muss irgendein Kraftwerkt die gleiche Leistung nahezu in Echtzeit erzeugen. Durch die jahrzehntelange Beobachtung unseres Stromverhaltens war es bisher gut möglich den Verbrauch und damit die Leistung der Kraftwerke in Balance zu halten.

 

Dies geht bei vielen erneuerbaren Energieträgern derzeit nur schwer. Während in einem Kohlekraftwerk in der Nähe - bildlich gesprochen - noch eine Schippe Kohle aufgelegt werden kann um den Output zu erhöhen, kann ich der Sonne in der Nähe nicht befehlen zu scheinen oder dem Wind in der Nähe zu wehen. Aus diesen Gründen müssen unsere Stromnetze ausgebaut und damit auf die neuen Herausforderungen angepasst werden. Der Wind weht beispielsweise an der See öfter, stärker und stetiger.

 

So kann es durchaus sein, dass wenn in München ein Staubsauger angemacht wird, dass der Strom dafür von einem Windrad bei Kiel bereitgestellt werden muss. Damit dieser Strom auch zu dem Staubsauger gelangen kann muss es eine Stromautobahn, also eine Höchstspanungsleistung vom Norden in den Süden der Republik, geben.

 

Diese Stromautobahnen sind derzeit nicht oder nicht in ausreichendem Maße vorhanden. Deswegen ist der Netzausbau eines der Kernthemen der Energiewende. Sie kann nur gelingen, wenn uns die effiziente Umverteilung der vielen dezentralen erneuerbaren Energieanlagen gelingt. Der Strom aus tausenden oder Millionen von erneuerbaren Kraftwerken in Deutschland muss mit einem riesigen logistischen und informationstechnischen Aufwand über unser riesiges Stromnetzt so verteilt werden, dass die Spannung stets nahezu konstant ist. Nur so kann der Staubsauger, der in die Steckdose gesteckt wird auch das tut was er soll: Staub saugen.

 

Damit das gelingt müssen unsere Netze nicht nur größer, sondern auch „intelligenter“ werden. Die Fachleute sprechen von SMART Grids und meinem damit Stromnetzte, die in der Lage sind, jene beschriebenen Fluktuationen der erneuerbaren Energien effizient auszugleichen.

 

Aus einem Verbund verschiedener dezentraler Stromerzeuger, beispielsweise den Solarzellen des Dorfes, einer Biogasanlage, einem Windpark an der See und einem Kohlekraftwerk wird ein virtuelles Kraftwerk zusammengestellt. Die einzelnen Komponenten dieses virtuellen Kraftwerks sind mittels Internet in der Lage in Echtzeit Informationen untereinander auszutauschen. Dieses Verbundkraftwerk hat zum Ziel, die Leistung der einzelnen Komponenten so zu regeln, dass die Versorgungssicherheit bei maximalem Anteil von erneuerbaren Energien gewährleistet ist. Solange die Sonne scheint und der Wind weht, wird vorrangig dieser erneuerbare Strom eingespeist und die anderen Kraftwerke herunter geregelt. Geht die Sonne unter springt für den Leistungsausfall beispielsweise die Biogasanlage ein. Herrsch zusätzlich noch Flaute erhöht das Kohlekraftwerk seine Leistung.

 

So wird Versorgungssicherheit gewährleistet, ohne dass wir diesen steuernden Eingriff bemerken. Für uns bleibt alles beim Alten. Der Strom kommt aus der Steckdose?!

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