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Energiewende erfordert komplett neues, integriertes Gesamtsystem

Revolution in der Energieversorgung

17. Mai 2011, 10:36 Uhr | Heinz Arnold

Prof. Joachim Kreusel, VDE: »Das ist eine Systemtransformation, es geht nicht nur darum, etwas Neues in ein bestehendes System zu integrieren. Viele Mosaiksteine müssen wir jetzt gleichzeitig legen und zu einem vernünftige Konzept verbinden.«

Der Energieverbrauch in Deutschland wird laut dem VDE eher steigen. Bis zum Jahr 2020 müssen deshalb alle Teile des Energiesystems – von der Erzeugung bis zur Übertragung, Verteilung und Nutzung – in ein Smart System integriert werden. Die Zeit drängt.

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Selbst bei deutlichen Effizienzsteigerungen und dem Einsatz von Substitutionen wie Wärmepumpen und E-Mobility sei bestenfalls mit einer Verlangsamung des Bedarfsanstiegs in Deutschland zu rechnen, nicht jedoch mit einem Rückgang des Bedarfs.

Um die dann benötigte Energie erzeugen zu können, ist laut VDE eine installierte Leistung aus erneuerbaren Energien (Wind und Photovoltaik) von 145 GW erforderlich. Das Problem: Diese Leistung liegt erheblich über der im Energiekonzept der Bundesregierung erwarteten Jahreshöchstlast in Deutschland. Deshalb ist zunächst Regelenergie erforderlich, nach 2020 werden Speicher in großem Umfang benötigt, bis 2050 ein Vielfaches der heutigen Leistung und Kapazität in Deutschland. Das Smart System muss schon ab 2020 in der Lage sein, die vollständige Lastabdeckung aus erneuerbaren Energien zu ermöglichen.

Konventionelle Regelkraftwerke

Weil aber die installierte Leistung der erneuerbaren Energien mit 145 GW aus Windkraft und PV die Last bei weitem übersteigt, ist regelmäßig mit erheblichen Leistungsüberschüssen zu rechnen. Damit die Leistungsüberschüsse nicht ungenutzt bleiben und die Leistungsschwanungen überbrückt werden können, müssen die Speicherkapazitäten und das Übertragungsnetz ausgebaut werden. »Solange aber Speicher nicht zur Verfügung stehen und das Netz nicht umgebaut ist, müssen konventionelle Regelkraftwerke im Netz bleiben«, sagt Prof. Joachim Kreusel, VDE-Präsidiumsmitglied und Leiter Smart Grids von ABB.

Um die Anforderungen der Zukunft bewältigen zu können, ist nach seinen Worten nicht weniger erforderlich als eine Revolution in der Energieversorgung: Das Energiesystem muss vollkommen umgebaut werden. »Das ist eine Systemtransformation, es geht nicht nur darum, etwas Neues in ein bestehendes System zu integrieren«, erklärt Kreusel. Die Herausforderung besteht unter anderem darin, dass nun vieles parallel gemacht werden muss: »Viele Mosaiksteine müssen wir jetzt gleichzeitig legen«, so Kreusel. Schon heute ergeben sich große Schwierigkeiten wegen auftretender Netzengpässe.

Der Umbau ist auf allen Ebenen nötig, sowohl auf Ebene der Übertragungs- wie der Verteilnetze. Rainer Joswig, Mitglied des Vorstandes der EnBW Transportnetze erklärt, dass schon wegen der Einspeisung der PV-Anlagen in die Verteilnetze eine weit reichende Ertüchtigung auf diese Gebiet erforderlich ist, was häufig vergessen werde.

Lastferne große plus dezentrale kleine Erzeugung

Das neue europäische Stromnetz muss also widersprüchlichen Anforderungen genügen: Lastferne Erzeugung in großen Anlagen (Wind offshore, Wasserkraft in den Alpen und Skandinavien), dezentrale Erzeugung in kleinen Anlagen (PV, Kraft-Wäre-Kopplung) und volatile Erzeugung (Wind, Sonne).