War das Stromtransportnetz bisher wie ein Baum strukturiert, mit der Erzeugung an seinen Wurzeln und dem Verbrauch an vielen Ästen und Zweigen, verändert die neue dezentrale Stromerzeugung das Bild total. Ohne effektives Netzwerkmanagement kommen Energie-Netzbetreiber nicht mehr aus. Das Strom-Netzwerk droht instabil zu werden. Moderne Telekommunikation ist Grundvoraussetzung für das Management der Stromnetze. Die Politik hat in den letzten Jahren die großen Energiekonzerne in Europa „entbündelt“. Stromerzeugung, Verteilung und Vertrieb liegen jetzt in unterschiedlichen Händen. Diese Entbündelung berücksichtigt nicht, dass inzwischen ein großer und ständig wachsender Anteil des Stroms dezentral durch Windenergie, Solaranlagen, Biogasanlagen und Mini-Blockheizkraftwerke erzeugt wird. Diese speisen genauso wie die großen Wasser-, Gas-, Kohle- und Atomkraftwerke in das gleiche Netzwerk ein, jedoch an allen Zweigen und Ästen des Netzwerks. Konnte ein Energieunternehmen bisher bei abfallendem Verbrauch im eigenen Netz die Erzeugung eigenständig drosseln, liegen verbrauchende Kunden, einspeisende dezentrale Kleinkraftwerke und die großen Kraftwerke in unterschiedlichen Unternehmen und nicht mehr unter einer einheitlichen Kontrolle.

Strombörse im 15 Minuten-Takt
Angebot und Nachfrage regelt die Strombörse in Leipzig im 15 Minuten-Takt. Doch die Solarstromquelle Sonne hält sich nicht an das 15 Minuten-Raster. Eine Wolke, die beispielsweise über das mit sehr viel Photovoltaik ausgestattete Allgäu zieht, schaltet durch ihre Schattenbildung plötzlich Megawatt-Solarkraftwerkskapazitäten ab und wenn sie vorbeigezogen ist wieder ein. Es ist ausgesprochen schwierig bis unmöglich, quasi im Gleichschritt Gas- oder Atomkraftwerke entsprechend ein- und auszuschalten um Erzeugung und Verbrauch zu synchronisieren.

Solarstrom ist unkalkulierbar
Im Gegensatz zum Wind gibt es keine Wolkenprognosen, die für eine Regelung genau genug sind. Solarstrom ist und bleibt (tagsüber) unberechenbar. Je höher also der Anteil an Photovoltaik am Energiemix ist, desto größer ist dadurch die Wahrscheinlichkeit, dass das Stromnetz instabil wird. 230 Volt und 50 Herz an der Steckdose kann dann nicht mehr jederzeit und überall garantiert werden. Die einzelnen Komponenten des Höchstspannungsnetzes (220/380 kV), des Hochspannungsnetzes (110/220 kV), des Mittelspannungs- und des Niederspannungsnetzes (20 kV bzw. 230/400V) sind mit Einrichtungen ausgestattet, die Über- und Unterspannungen erkennen und zum Schutz der dahinter liegenden Geräte das Netz abschalten. Ein großflächiger Black-Out, wie wir ihn bisher nur aus den USA kennen, kann als Kettenreaktion nun auch hier bei uns in Deutschland entstehen. Gut, wer für seine IT und TK über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung verfügt.

Wohin mit dem Stromüberschuss?
Das Problem ist also nicht der Mangel an elektrischer Energie, sondern der Überschuss, der plötzlich auftritt. Eine der richtungsweisenden Ideen ist das so genannte SmartGrid. Dieses TK-Netzwerk erlaubt dem Stromnetzbetreiber, große Verbraucher in Sekunden ein- bzw. auszuschalten. Gibt es Stromüberschuss, wird dieser verwendet, um in den Haushalten beispielsweise Wasser zu erhitzen oder künftig die Batterien des Elektromobils zu laden. Bei plötzlichem Strommangel, könnte der Autoakku sogar als Stromlieferant herangezogen werden. Selbstverständlich würden die Haushalte von billigem Überschussstrom finanziell profitieren.

SmartGrid ist TK
Um viele tausend Haushalte stromtechnisch steuerbar zu machen, fehlen heute weitgehend noch die Voraussetzungen. Der inzwischen gesetzlich vorgeschriebene SmartMeter wäre immerhin in der Lage, die unterschiedlichen Tarife zu berücksichtigen, regelnd eingreifen kann er jedoch nicht. Dazu bedarf es zum Einen eines Internetzugangs für jeden Haushalt im SmartGrid. Zum Anderen müssen die Geräte, die als Verbraucher und Speicher in Frage kommen, fernsteuerbar sein. Den Nutzern der Geräte muss klar sein, dass diese dann fernbestimmt werden. Das mag bei der Heizung des privaten Swimmingpools und der Sauna noch leicht zu verkraften sein, der Verlust der Hoheit über die Waschmaschine und des Trockners wird sicherlich auf Akzeptanzprobleme stoßen. Anzumerken ist, das es geeignete Hausgeräte heute noch nicht auf dem Markt zu kaufen gibt. Der verpönte Nachtspeicherofen wird sicherlich als "Überschussspeicherofen" wieder auferstehen. Er könnte problemlos überschüssige elektrische Energie in Wärme umsetzen und speichern. Nur nachts wird er wohl nicht mehr zum Speichereinsatz kommen, denn dann liefern die Photovoltaik-Kraftwerke nicht.

Fazit:

Das Stromnetz ist durch dezentral erzeugte, erneuerbare Energie sehr viel schwieriger zu managen. Mit Telekommunikation lassen sich Angebot und Nachfrage sensorisch erfassen. Kurzfristig auftretende überschüssige Energie muss abgeführt werden. Dazu werden sehr viele Verbraucher im Stromnetzwerk benötigt, die sich per Fernsteuerung über das Internet zuschalten lassen. Ohne Telekommunikation wird künftig die Versorgungssicherheit gefährdet sein.