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Diese smarte Straßenlaterne kann viel mehr als Elektroautos aufladen

Infineon entwickelt gemeinsam mit eluminocity eine smarte Straßenlaterne. Der Technologiekonzern und das Cleantech-Startup setzen dabei auf eine Lösung, die vielfältige Funktionen vereint: Elektrotankstelle, Mobilfunkstation,...
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Die Rolle der Heizung in einem Smart Grid

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Heizungsbauer Viessmann setzt auf Smart Home und Digitalisierung

Das Heizungsunternehmen Viessmann aus dem hessischen Allendorf feiert in diesem Jahr sein 100-jähriges Bestehen. Inzwischen will das Traditionsunternehmen nicht mehr nur Heizungen verkaufen, sondern...
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Mobilitäts- und Energiesektor mit künstlicher Intelligenz klimaneutral gestalten

Wollen wir die Klimaziele erreichen, müssen wir die Energiewende forcieren. Dabei wird es nicht nur darauf ankommen, mehr Elektrofahrzeuge auf die Straßen zu bringen...
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Das Eigenstromkonzept der azur independa GmbH

Die azur independa GmbH mit Sitz im süddeutschen Wangen-Primisweiler ist Anfang 2013 aus der ehemaligen AZUR Solar GmbH hervorgegangen. Schon seit Jahren ist das...
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GridSense: Intelligente Verteilnetztechnologie von Alpiq (Video)

Um die Schwankungen im Stromnetz auszugleichen, beispielsweise die Produktion von Solarstrom tagsüber und die Nutzung des Stroms nachts, kann einerseits das Netz ausgebaut werden,...
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Smart Grids – die Konzepte von RWE

Die RWE Deutschland AG mit Hauptsitz in Essen gehört zu den großen deutschen Energieunternehmen, die ihren Kunden nicht nur als Stromproduzent gegenüber tritt, sondern...
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Landis+Gyr und Robotron: neue Gateway-Gesamtlösung für den Smart Meter-Rollout

Landis+Gyr, führender Anbieter für intelligente Messsysteme, und die Robotron Datenbank-Software GmbH stellen für den Smart-Meter-Rollout eine gemeinsame Smart-Meter-Gateway-Infrastruktur bereit. Das Smart-Meter-Gateway (SMGW) S560 von...
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Smart Water: Wasser effizient verteilen

Das Thema Effizienz ist auch in der Wasserwirtschaft ein Thema. Zum einen geht es um die möglichst effiziente Verteilung von Wasser, zum anderen um...
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Bosch Connected World 2017 in Berlin

Am 15. und 16. März findet in Berlin die Bosch Connected World 2017 statt. Dieses Branchentreffen ist eine der weltweit größten Konferenzen zum Internet...
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Steigern Smart Home Anwendungen wirklich die Energieeffizienz?

Der Wunsch nach Energieeffizienz beflügelt den Markt für Smart Home Anwendungen – zu diesem Ergebnis kommt zumindest eine Studie von GMI Research. Das Marktforschungsunternehmen...
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Hannover bekommt smarte Mülleimer

In Hannover erkennen Abfallbehälter künftig selbst, wenn sie voll sind. Enercity und die Abfallwirtschaft Region Hannover (aha) haben 20 Abfallbehälter in der Innenstadt mit...
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Smart Home und Photovoltaik: Intelligentes Wohnen mit Solarenergie

Die Haussteuerung über das Smartphone oder PC ist längst keine Zukunftsmusik mehr, sondern wird bereits von vielen Haushalten erfolgreich genutzt. Neben dem einfachen Zugriff...
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1.000 km Solarstraßen entstehen in Frankreich

Strom von der Straße: Frankreich will in den kommenden 5 Jahren insgesamt 1.000 Kilometer Straße mit Solarmodulen pflastern. Der erzeugte Strom soll ins Netz...

Smart Grid

Ein Smart Grid ist ein intelligentes Stromnetz, das sämtliche Bereiche der Stromversorgung untereinander vernetzt, überwacht und optimiert. Dies sind elektrische Verbraucher, Speicher, Netzbetriebsmittel und Stromerzeuger. Mit Hilfe eines Smart-Grids soll die Effizienz und Zuverlässigkeit der Energieversorgung sichergestellt werden.

Erneuerbare Energien verlangen nach intelligenten Stromnetzen

Die Grundidee von Smart-Grids liegt in der Kostenminimierung auf Betreiberseite durch die Reduktion der Höchstbelastung und die Verlagerung der zu übertragenden Energie in Zeiten geringerer Auslastung. Die Netzinfrastruktur kann so kleiner ausgelegt werden und die Auslastung der Netze wird bei gleichbleibender Übertragung der Energiemenge optimiert.

Die Notwendigkeit von Smart-Grids ist vor allem auf Grund des vermehrten Einsatzes von dezentralen Anlagen zur Stromversorgung (z.B. KWK-Anlagen, Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen oder Biogasanlagen) gegeben. Sie verursachen im Bereich von Spannungshaltung, Netzstabilität und Lastregelung eine wesentlich komplexere Struktur im Vergleich zu Stromnetzen mit zentraler Regelung. Eine Einspeisung in die unteren Spannungsebenen hat vor der Benutzung von dezentralen Erzeugeranlagen nicht stattgefunden. Smart-Grids können Informationen über Zustand und Lastfluss aus den Netzelementen abrufen und verarbeiten und beziehen auch größere Verbraucher wie Wärmepumpen oder Warmwasserspeicher mit ein.

Integration sämtlicher Komponenten in einem komplexen System

In einem Gesamtsystem werden Erzeugung, Netzmanagement, Verbrauch und Speicherung integriert. In die Steuerung von Kraft- und Speicherwerken werden Verbraucher sowie Energielieferanten und Speicherorte miteinbezogen, so dass ein homogenerer Verbrauch entsteht und potentielle inhomogene Erzeuger und Verbraucher besser integriert werden können. Als inhomogene Erzeuger werden etwa Windkraftanlagen bezeichnet, da die Stromerzeugung in diesen starken Schwankungen unterliegt. Inhomogener Verbrauch liegt z.B. bei der Benutzung von Beleuchtungsanlagen vor, da diese nicht gleichbleibend in Benutzung sind.

Um den Vorteil von Smart Grids nutzen zu können, müssen Geräte eingesetzt werden, die zu Zeiten mit niedrigem Tarif arbeiten. In der Vergangenheit wurden aus diesem Grund Nachtspeicheröfen populär, vor dem Hintergrund der vermehrten Nutzung erneuerbarer Energien wurden mittlerweile allerdings Alternativen entwickelt, die weitaus flexibler einsetzbar sind. Durch die Nutzung von intelligenten Zählern, sogenannten Smart Metern, können außerdem schwankende Preise innerhalb eines Tages realisiert werden. Um eine möglichst hohe Effizienz zu erreichen, müssen alle Stromzähler gegen solche Smart Meter ausgetauscht werden, was derzeit in Pilotprojekten getestet wird.

Förderprogramme und Forschungsprojekte

Innerhalb der EU wurde die vermehrte Förderung von Smart-Grids beschlossen, um die Energieautarkie voranzutreiben, die Energieeffizienz und den Anteil an erneuerbarer Energie zur Netzintegration zu erhöhen sowie die Kohlenstoffdioxid-Emissionen zu verringern. Konkret entstanden so etwa folgende Projekte:

In einem Zusammenschluss von Partnern aus 9 europäischen Ländern wurde 2012 „E2SG – Energy to Smart Grid“ ins Leben gerufen, um Methoden zu entwickeln, mit deren Hilfe intelligente Versorgungsnetze erneuerbare Energiequellen besser einbinden und die Energieeffizienz steigern können.

In der Bundesrepublik wurde das sogenannte „E-Energy-Förderprogramms“ ins Leben gerufen, in dem eine Analyse in ausgewählten Modellregionen Auswirkungen und Umsetzungsmöglichkeiten intelligenter Stromnetze testete. Anhand der Ergebnisse kann gezeigt werden, dass intelligente Stromnetze eine Reduktion des Netzausbaus stark vorantreiben können. Zu diesem Zweck soll zunächst das Smart Metering in Deutschland verbreitet werden, um nach und nach auch andere Komponenten einzuführen.

In Italien wurde ein automatisiertes Ablesesystem für Stromzähler installiert, dem als weitere Motivation aber auch die Verhinderung von Stromdiebstahl zu Grunde lag.

Auch in Österreich entstehen diverse Projekte, z.B. das Projekt „ElectroDrive“ und das Projekt „Smart Grids“. Da die Elektrofahrzeuge als Energiespeicher fungieren, sind beide Projekte eng miteinander verbunden.

Herausforderungen bei der Umsetzung

Bei der Realisierung des Vorhabens zur vermehrten Verbreitung von Smart-Grids gibt es derzeit noch einige ungelöste Probleme. So existiert in der Schweiz das Prinzip des diskriminierungsfreien Netzanschlusses. Dies bedeutet in der Praxis, dass keine Sonderrabatte oder Sonderleistungen gewährt werden dürfen. Außerdem dürfen die Messinformationen vom Energielieferanten nicht an Dritte weitergegeben werden und der Datenschutz muss gewahrt werden. Um sich auf ein allgemeingültiges System bezüglich Gegenstand und Übertragungsart der Messungen zu einigen, müssen außerdem generelle Standards entwickelt werden. Die Umsetzung dessen steht momentan im Mittelpunkt der Forschung.