Strom I) Herausforderungen für europäische Stromnetze durch den verstärkten Eintritt erneuerbarer Energien

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(c) FotoliaIm Rahmen der von der Austrian Power Grid initiierten Diskussionsplattform „E-Trend Forum“ diskutierten Experten von Universitäten, NGO´s, VertreterInnen der Stromerzeuger, dem Umweltbundesamt und InteressentvertreterInnen aus dem Bereich erneuerbaren Energien seit letztem Jahr über die Zukunft der Stromversorgung. Vor kurzem wurden die Ergebnisse präsentiert.

 

 

Vielleicht einmal ganz allgemein: wie sind Stromnetze aufgebaut?

Es lassen sich generell zwei Arten von Netzen unterscheiden:

  • Übertragungsnetze: Übertragungsnetze sind Höchstspannungsnetze, 220kV-380kV. Ihre Aufgabe liegt in der Übertragung von den jeweiligen Produzenten (Kalorischen -, Wasser-, Windkraftwerken, …) zu Transformatoren, die in der Nähe der großen Verbraucher liegen.
  • Verteilernetze: Von diesen Transformatoren geht es über Hochspannungsnetze, 50-150kV, die für eine Grobverteilung der Energie an Ballungszentren und großen Industriebetrieben verantwortlich sind, weiter über Transformatoren zu Mittelspannungsnetzen (6-30kV). Entweder liefern Mittelspannungsnetze den Strom dann an Transformatoren des Niederspannungsnetzes oder an Einrichtungen wie Stadtwerke, kleinere Betriebe, Schulen, .. Im Niederspannungsnetz (230 – 690V) wird der Strom an private Haushalte, Kleinbetriebe, kleine Gewerbe, usw. feinverteilt.

 

Durch den Eintritt erneuerbarer Energien wird die bisherige zentralisierte Energieversorgung – Erzeugung an wenigen zentralen Orten und Verteilung an viele kleine Abnehmer – auf den Kopf gestellt: Es gibt nicht mehr nur wenige, große Energieerzeuger sondern immer mehr kleine (PV-Anlagen auf Hausdächern, Windräder, Kleinwasserkraftwerke, …). Die Trennung zwischen Erzeugern und Verbrauchern löst sich teilweise auf. Das stellt unsere Netze vor neue Herausforderungen:

  • Alle gängigen Studien und Szenarien (auch die „grünen“) gehen von einem steigenden Energiebedarf bis 2050 aus. Dem müssen die Leitungen,Transformatoren und Steuermechanismen gewachsen sein.
  • Viele erneuerbare Energie-Erzeuger befinden sich in verbraucherfernen Regionen (zB Offshore Windparks).
  • Erneuerbare Energien sind volatil. Es entsteht also eine starke Fluktuation im Angebot. (Wind weht unregelmäßig, die Sonne scheint nur tagsüber, wenn Wolken vorbeiziehen, schwankt die Stromerzeugung einer PV-Anlage, …).
  • Der Bedarf an Speicherung wird dadurch zunehmen. (Pump-, Druckluft-Wasserstoffspeicher, Akkus von Elektroautos, …)
  • Die Korrelation zwischen Angebot und Nachfrage bei erneuerbaren Energien ist relativ gering. (Der Wind weht nicht immer, wenn der Strombedarf gerade am höchsten ist.)
  • Die gesetzlichen Rahmenbedingungen sind noch nicht an die neue Situation angepasst.
  • Im Zuge der Liberalisierung der Stromnetze, im EU-Raum großteils zwischen 1997 und 1999, kam es zu einer Trennung von Stromerzeugern und Überträgern. Auch 2011 bestehen nach wie vor Kommunikationslücken: Es ist für die „Überträger“ oft nicht möglich zu erfahren, was die Erzeuger planen. Daher ist es für die „Überträger“ schwer, Übertragungsnetze zu planen, die den Erfordernissen der Erzeugern gerecht werden.
  • Die Zielsetzungen zur europäischen Energieversorgung gehen zum Teil bis ins Jahr 2050. Die Politik ist geprägt von 2-4 Jahrestakten, sie reagiert oft nur auf Druck oder Zuruf von Lobbyisten und NGO´s.

 

Einige Beispiele aus unterschiedlichen Regionen Europas:

Norwegen hat ein enormes Wind-Offshore-Potential. Allerdings deckt Norwegen ca. 98% seines Strombedarfes mit Wasserkraft und hat wenig Anreiz, sein Windpotential zu nutzen. Die äußeren Hebriden (West-Schottland) bergen ein großes Meereskraft-Potential. Die großen Verbraucherzentren sind aber viel weiter südlich (London, etc). Hier fehlt es an den nötigen Übertragungsnetzen. Wind und Solarstrom ist in Spanien schon gut ausgebaut. Das Land ist aber von Rest-Europa durch Frankreich abgeschnitten. Und da dort Atomstrom eine große Rolle spielt, ist Frankreich nicht besonders motiviert, die nötigen Übertragungsnetze für die Spanier zur Verfügung zu stellen. In Südosteuropa haben die Balkanstaaten signifikante erneuerbare Energie-Potentiale, eine stark steigende Energie-Nachfrage, aber zum Teil veraltetet, zentralisierte Energiesysteme, eine schwach ausgebaute Netz-Infrastruktur und noch keine Förderungen für erneuerbare Energien.

 

Was bedeutet das jetzt?

Europas Stromnetze bedürfen einer „Frischzellenkur“ und einer substantiellen Anpassung an die zukünftigen Bedingungen.

Am besten hat es aus meiner Sicht DI Anton Zach von der TU Wien bei seinem Vortrag „Strategien zur Integration erneuerbarer Energien ins Europäische Stromnetz bis 2050″ formuliert:

100% erneuerbare Energien sind möglich, wenn die künstlichen (politischen, institutionellen, …) Grenzen überwunden werden. Die Grenzen sind auf jeden Fall nicht technischer Natur.“

 
About the Author

Valentin Heppner

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Aufgewachsen in Graz, kam ich durch das Studium „Kulturtechnik und Wasserwirtschaft“ an der Universität für Bodenkultur nach Wien und wechselte dann in die Finanzbranche. 2004 machte ich mich als Vermögensberater selbständig. 2006 spezialisierte ich mich auf „Nachhaltige Investments“, bei denen neben der Rendite auch soziale und ökologische Kriterien mitberücksichtigt werden. In weiterer Folge gründete ich die Firma „Fair investieren“ – mit dem Ziel die Welt zu retten. Seit Anfang 2011 führe ich Projekte für Unternehmen und NGO´s durch, die mit dem Thema „Nachhaltigkeit“ und „nachhaltige Investments“ zu tun haben – mit den drei Schwerpunkten: schreiben, vernetzen und Know-how-aufbereiten.

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