Smart Grid

Sauber, nachhaltig und dezentral – so soll der Strom der Zukunft sein. Doch die grünen Energien stellen ganz neue Anforderungen an die Stromnetze und ihre Betreiber. Die haben immer mehr zu tun, die Last im Netz konstant zu halten. Helfen könnte da ein intelligentes Netz. Getestet wird es auf der dänischen Insel Fur.

Nur 22 Quadratkilometer misst die dänische Insel Fur, 765 Menschen leben dort. Doch Fur ist kein verschlafenes Eiland. Die nördlich von Jütland gelegene Insel fungiert als Testgebiet für die intelligente Vernetzung grüner Energie. Während der vergangenen 42 Monate haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT hier das Forschungsprojekt „GreenCom“ aufgebaut. Zentraler Kern des Projekts: das Smart Grid, ein digital vernetztes und von modernen Sensoren überwachtes Stromnetz.

Das smarte Stromnetz gilt als zentrale Komponente der Energiewende. Denn als früher nur wenige große, zentrale Kraftwerke Strom erzeugten und in das Netz einspeisten, war es für die Netzbetreiber recht einfach, die Last konstant zu halten. Mit dem zunehmenden Ausbau der grünen Energien ändert sich das aber. Die vielen kleinen, dezentralen Anlagen stellen ganz besondere Ansprüche an die Strominfrastruktur.

Smart Grid: Grüner Strom für Deutschland und Dänemark

Die Einwohner der dänischen Insel Fur setzen auf grünen Strom: Die Inselbewohner beziehen ihren Strom vor allem aus den Offshore-Windkraftanlagen der Nordsee. Dazu kamen in 29 ausgewählten Haushalten Photovoltaik-Anlagen und Batteriespeicher, Wärmepumpen sowie Smart-Home-Installationen zum Einsatz. So konnten die Forscher haushaltsbezogene Daten über Geräte, Sensoren, Aktuatoren und Smart Meters in Echtzeit sammeln, aggregieren und analysieren.

Insel-Lösung für Großstadtquartiere

Das Ziel: „Mit dem GreenCom-Smart Energy Management System haben wir eine Steuerungsplattform entwickelt, die das Energiemanagement voranbringt. Vor allem eignet sie sich auch in definierten Gemeinschaften wie Smart Cities“, erklärt Markus Eisenhauer, Leiter des Forschungsbereichs User-Centered Computing am FIT. Ein Lösung für das Netz von morgen, das auf einer Insel wie Fur funktioniert, so glauben die Forscher, klappt auch in den verschiedenen Quartieren einer Großstadt.

Quartierskraftwerke gelten als eine vielversprechende Lösung, Strom für abgegrenzte Viertel zu erzeugen. Laut Wohnungswirtschaft bestehe ein enormes Potential für einen wirtschaftlichen Betrieb von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und Blockheizkraftwerken direkt in den Gebäuden. Neben der Einspeisung in das öffentliche Stromnetz ist der lokal erzeugte Strom wirtschaftlich für Wohnungseigentümer und Mieter interessant. Diese Art der Erzeugung gilt als besonders effizient und umweltfreundlich. 

Wichtig auch für den Einsatz des intelligenten Energienetzes in der Smart City von Morgen ist die weitere Digitalisierung aller Komponenten. So können flexible und ferngesteuerte Wärmepumpen oder Haushaltsgeräte auf die Strommenge reagieren. Und auch die Stromspeicher in Häusern und Elektroautos sollen in Zukunft als Reserve für den sauberen Strom dienen.