Das texanische Stromnetz ist diese Woche spektakulär ausgefallen, da das Angebot die Nachfrage nicht decken konnte. Eine althergebrachte, kostspielige Reaktion wäre es, die Investitionen in das Stromnetz massiv zu erhöhen. Ein Ansatz, der auf nachhaltige und erschwingliche Lösungen zur Netzregelung und Versorgungssicherheit ausgerichtet ist, wäre die klügere Wahl.
20. Feb. 2021
Schwere Winterstürme haben in letzter Zeit erhebliche Überlastungsprobleme für das Stromsystem in vielen Ländern verursacht. Der extremste Vorfall ereignete sich in den Vereinigten Staaten, wo das Stromnetz während einer Kältewelle in Texas versagte und Millionen von Menschen ohne Strom ließ. Infolge des Vorfalls wurden sogar Todesfälle gemeldet. Ähnliche Situationen haben wir in anderen Ländern beobachtet. Die Stromversorgung bricht zusammen, weil die Systemlast zu groß ist.
„Saisonale Wetterereignisse sind von Natur aus vorübergehend – auch wenn der Klimawandel dazu führt, dass diese ‚Jahrhundertereignisse' häufiger auftreten. Gleichzeitig wird die notwendige Umstellung auf volatile erneuerbare Energieerzeugung weitergehen. In den kommenden Jahren werden diese Veränderungen die Stromsysteme weltweit dramatisch beeinflussen. Die grüne Transformation ist längst überfällig und notwendig, um die Klimaziele für alle zu erreichen. Und obwohl sie auch enorme Herausforderungen im Stromnetz schafft, ebnet sie gleichzeitig den Weg für intelligente neue Ansätze zur Bewältigung dieser Herausforderungen", sagt Kjetil Storset, der bei Volue an der Optimierung dezentraler Energiesysteme arbeitet.
Engpässe im Stromnetz werden traditionell durch milliardenschwere Investitionen und lange Bauzeiten gelöst. Infolgedessen verlangsamen diese aufwendigen Projekte die Elektrifizierung der Gesellschaft und führen zu erheblichen Einschränkungen, bis Kapazität und Nachfrage wieder im Gleichgewicht sind. Wenn die Herausforderungen auf dem alten Weg angegangen werden, verliert die grüne Transformation an Schwung.
Umweltfreundliche Technologie hat das Stromnetzproblem an sich noch verschärft
Kjetil StorsetVolue
„Bisher hat neue, umweltfreundliche Technologie das Stromnetzproblem an sich noch verschärft. Einerseits sind Solarzellen zu einer Jahreszeit am effizientesten, wenn der Strombedarf am geringsten ist. Andererseits erhöhen Elektroautos die Winterlast, wenn das Stromnetz bereits stark ausgelastet ist. Glücklicherweise trägt die Technologie auch mit neuen Lösungen für alte Probleme bei, indem sie den gestiegenen Verbrauch steuert und gleichzeitig sowohl Stromausfälle als auch Milliarden an Investitionen vermeidet", sagt Storset.
Die Lösung liegt in Speichertechnologien wie Batterien und Wasserstoff, in Elektroautos, die Strom zurück ins Netz einspeisen, sowie in Smart-Home-Lösungen. Und in den Green-Tech-Lösungen, die sich auf gesellschaftskritische Industrien konzentrieren und dabei Netzüberwachung, Optimierung und Zukunftssicherung weiterentwickeln.
„Ein leicht verständliches Beispiel ist die Elektroautobatterie, die nachts vollständig aufgeladen wird, um später Energie für Toast und Morgenkaffee bereitzustellen. Das hilft, die Nutzung der vorhandenen Stromnetzkapazität auf eine völlig neue Weise zu optimieren, indem Menschen aktiv dazu beitragen können, die Last im Stromnetz zu reduzieren, anstatt sie zu erhöhen", sagt Storset.
Bei Volue erkunden wir Wege, diese neuen Ansätze in die bestehenden Netze zu integrieren, beispielsweise im Rahmen des +cityXchange-Projekts:
„Wir sind der Überzeugung, dass Netzherausforderungen lokal gelöst werden müssen. Solarzellen, Batterien und Elektroautos, die Strom zurück ins Netz einspeisen, müssen dort installiert und genutzt werden, wo die meisten Menschen leben. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, Milliarden in ein neues Netz zu investieren, um mehr Strom über große Entfernungen zu übertragen. Der erwartete Anstieg des Stromverbrauchs würde durch neue Technologie vor Ort gedeckt", ergänzt Stein Danielsen, Head of Innovation bei Volue.
Ein wesentlicher Bestandteil jedes neuen Ansatzes sind fortschrittliche Analysemodelle, die eine optimierte Nutzung des Systems sicherstellen. Stromverbraucher werden für den von ihnen eingespeisten Strom vergütet. Die Kosten werden sinken, die meisten Menschen werden eine zuverlässige Stromversorgung haben, und wir werden Fortschritte bei der effizienten Integration erneuerbarer Energien in unsere Systeme erzielt haben.
Wir bei Volue entwickeln lokale Märkte, die die Kapazität und Flexibilität des Systems erhöhen, ohne die zentrale Netzlast zu steigern
Stein DanielsenVolue
„Bei Volue entwickeln wir die Technologie, die diesen Wandel ermöglicht. Durch lokale Strommärkte stellen wir die erforderliche Flexibilität bereit. Diese Märkte erhöhen die Kapazität und Flexibilität im System, ohne die Last des zentralen Netzes zu erhöhen. Die Unabhängigkeit von großen Übertragungsleitungen reduziert das Risiko eines Stromausfalls", sagt Danielsen.
Was die Ereignisse dieser Woche in Texas deutlich zeigen: Wir müssen jetzt handeln. Das nächste Jahrhundertereignis ist zweifellos näher, als wir hoffen.