Energienetz von morgen folgt der Sonne

50-80-90: Diese Diätformel taucht im Zusammenhang mit Baden-Württemberg immer wieder in Medien oder politischen Diskussionen auf. Die Landesregierung hat sich bis 2050 die Ziele gesteckt, 50 % Energie gegenüber 1990 zu sparen und effizienter zu verwenden; 80 % der Energieversorgung soll aus erneuerbaren Energien gewonnen werden und die energiebedingten Treibhausgasemissionen im Ländle sollen um 90 % reduziert werden. Dafür ist insbesondere aufgrund der volatilen Erzeugung von Wind- und Solarenergie eine intelligente Vernetzung von Energieerzeugern und -verbrauchern in Form sogenannter Smart Grids notwendig.

Eine Konzeptidee für ein Smart Grid liefert das süddeutsche Konsortium C/sells: Mit einem zellularen Ansatz soll mit mindestens 100 000 Anschlussstellen demonstriert werden, wie solare Stromerzeugung in eine intelligente Energieversorgung eingebunden werden kann. Hinter C/sells steckt ein Großprojekt mit derzeit 63 Partnern aus Industrie, Energiewirtschaft und Wissenschaft, das vor zwei Jahren auf Initiative der Smart-Grids-Plattform Baden-Württemberg (Smart Grids BW) gestartet wurde.

Das Projekt setzt sich aus zwei Hauptteilen zusammen: Zum einen werden technische Lösungen in einem Verbund autonom handelnder Zellen (Cells) zusammengefasst. Zum anderen werden neue wirtschaftliche Chancen in Form von Wertangeboten und Geschäftsmodellen (Sells) eröffnet. „Mit dem Modellprojekt C/sells wollen wir die nächsten vier Jahre den Beleg erbringen, dass Einzellösungen funktionieren und zusammengeschaltet werden können“, erklärt Smart Grids BW-Geschäftsführer Arno Ritzenthaler.

In Anlehnung an das Smart-Grid-Architekturmodell (SGAM) wird das Energiesystem in die physikalische Ebene der Komponenten, in eine Handlungsebene zur Regulierung des Wettbewerbs in Netzführungssystemen, Energiemärkten und Liegenschaften, sowie eine Integrationsebene mit verbindenden Informations- und Kommunikationsstrukturen als sogenanntes Infrastruktur-Informationssystem aufgeteilt. Von Bayern im Osten über Baden-Württemberg bis nach Hessen im Nordwesten Süddeutschlands entsteht somit bildhaft ein Energiesystem, das dem natürlichen Sonnenverlauf im Ost-West-Solarbogen folgt.

Das System ist in kleinere Ebenen strukturiert, sogenannte Zellen, zu denen Liegenschaften, Quartiere und Städte zählen. Innerhalb dieser Einheiten werden Energiebereitstellung, -nutzung, -verteilung, -speicherung und weitere Infrastrukturdienstleistungen bereits weitgehend autonom optimiert. Die smarten Zellen werden wiederum zu einem Verbund verknüpft, in dem die Nutzung und Bereitstellung von Strom mit Wärme, Gas und Mobilität auf Zell-ebene geregelt und überregional abgestimmt werden. Hierfür liefern Betreiber und Komponentenhersteller Lösungen, die zum Aufbau der smarten Netze beitragen.

Die Handlungsräume erstrecken sich laut der Projektinitiatoren von Gebäuden und kommerziellen Arealen mit dezentraler Erzeugung über bevölkerungsreiche Lastschwerpunkte in Interaktion mit ländlichen Netzgebieten mit Solarenergie-Überschüssen bis hin zur horizontalen und vertikalen Interaktion von Netzen und letztendlich virtuelle Kraftwerke sowie ein Energie-Integrationssystem zur sicheren und standardisierten Daten- und Dienstevermittlung.

Bei dem Projekt geht es aber nicht nur um einen Energieaustausch zwischen Städten und kleineren Einheiten, sondern auch darum, den Bürgern über die Teilnahme an der Energiewende neue wirtschaftliche Chancen zu eröffnen. So soll die Akzeptanz für die Energiewende in der Gesellschaft erhöht werden. Traditionelle Energiewirtschaft und Bürger im Markt und Netz werden verbunden. In Süddeutschland erzeugen bereits heute rund 700 000 Prosumenten selbst Strom und verbrauchen diesen auch. „Daher sind auch besonders die Partner aus der Wissenschaft wichtig für C/sells, die mit Simulationen und konkreten Modellen zukunftsfähige Lösungen aufzeigen, die sich auf andere Bundesländer übertragen lassen“, betont Ritzenthaler.

Baden-Württemberg steht dabei im Zentrum von C/sells. Die Region sei aufgrund der hohen solaren Erzeugung, ihrer vielschichtigen Netzstruktur mit mehr als 420 Verteilnetzbetreibern, der Kombination von industrialisierten Ballungszentren mit ländlichen, dünn besiedelten Regionen und ihrer zentralen Lage im europäischen Netzverbund für das Projekt geradezu prädestiniert.

Die Weichen für das Großprojekt sind gestellt: Mit einer ausführlichen Projektskizze hat sich Smart Grids BW beim Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Förderprogramms „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“ beworben. Ziel des Programms ist es, massentaugliche Musterlösungen für eine klimafreundliche, sichere und effiziente Energieversorgung bei hohen Anteilen schwankender Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie zu entwickeln und zu demonstrieren.

Mindestens zwei großflächige „Schaufensterregionen“ sollen aufgebaut werden: eine für die Windnutzung und eine Region „Schaufenster Sonne“. Ritzenthaler sieht C/sells mit seinen vielen verschiedenen Einzelprojekten sehr gut im Rennen um das Förderprogramm des BMWi. „Wir wollen mit C/sells beispielhaft zeigen, wie sich einzeln realisierte Lösungen mit intelligenter IT verschalten lassen. Mit unseren Projektpartnern ermöglichen wir einen fließenden Übergang von der Demonstration bis zum Massenmarkt, um stabile Netzverhältnisse zu schaffen und die Energiewende in Deutschland zu stemmen.“ •

Weitere Informationen zu dem Projekt finden Sie auf der Website: www.smartgrids-bw.net/csells