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25. Januar 2012 07:50 Uhr

SMS von der Waschmaschine

Dem denkenden Stromnetz soll die Zukunft gehören

Ingenieure frohlocken: Smart Grids, kluge Netze, sollen den billigen Strom der Zukunft sichern. Ob die Rechnung für die Verbraucher aufgeht, ist noch völlig offen.

Die Energiezukunft beginnt allzu oft mit dem Wörtchen "smart". Das Stromnetz soll künftig ein "smart grid" sein, der Stromzähler ein "smart meter". Doch wie so oft gibt es auch zu diesem Thema zwei Wahrheiten. Die eine ist die Theorie, sie klingt verlockend. Die andere ist die Praxis, sie ist ernüchternd.

Im Grundsatz ist das intelligente Stromnetz herrlich schlüssig und ziemlich faszinierend. Der Hintergrund: Weil die erneuerbaren Energien in ihrer Leistung schwanken, muss die Stromwirtschaft flexibler werden.

Man wird in den nächsten Jahren sicherstellen müssen, dass konventionelle Kraftwerke nur noch dann Strom erzeugen und Brennstoff verbrauchen, wenn die erneuerbaren Energien gerade schwächeln. Und je kleiner die Stromerzeuger sind, umso flexibler sind sie – die Stromwirtschaft muss also dezentraler werden.

Zugleich sind aber auch die Stromverbraucher gefragt. Wo immer möglich, sollen Verbräuche in Zeiten verlagert werden, zu denen gerade viel Strom verfügbar ist; so wird der Bedarf an Stromspeichern verringert.

Typisches Beispiel für eine Verbrauchssteuerung ist das Elektroauto: Wann der Akku aufgeladen wird, ist oft ziemlich egal. Hauptsache, das Fahrzeug ist zu einem vorgegebenen Zeitpunkt – in der Regel am nächsten Morgen – wieder mit voller Batterie verfügbar. Eine kluge Steuerung sorgt dann dafür, dass die Betankung in Zeiten vorgenommen wird, wenn dies aus Sicht des Stromnetzes günstig ist.

Das Ganze ist nicht weniger als ein grundlegender Wandel in der energiewirtschaftlichen Denke; längst wurden Bezeichnungen wie "Stromnetz 2.0" oder auch "Internet der Energie" geprägt. Historisch ging man stets davon aus, dass die Stromerzeugung schlicht dem Verlauf der Nachfrage zu folgen hat. Und die Versorgung ging nur in eine Richtung: Die Großkraftwerke speisten ins Hochspannungsnetz ein und der Strom wurde bis auf die Netzebene des Haushaltsstroms herunter transformiert. Man agierte mit mehr oder weniger flexiblen Großkraftwerken und ein paar Pumpspeichern.

In Zukunft wird alles komplexer, auch weil sich der Lastfluss ändern kann: Ein Transformator, der bislang ein Dorf versorgte, kann nun zeitweise zum "Entsorgungstrafo" werden, indem er umgekehrt wie bisher den überschüssigen Strom aus dem Ort auf die höhere Spannungsebene bringt. Grundsätzlich ist das kein Problem; dem Trafo ist es egal, in welche Richtung er arbeitet. Doch die Steuerung des Netzes wird durch solche Effekte schwieriger.

Kein Problem, sagen nun die Ingenieure und frohlocken bereits angesichts des großen Bedarfs an technischem Wissen: "Energiewende ohne Informatik geht nicht" sagt Michael Sonnenschein von der Universität Oldenburg. Und er lässt zugleich keine Zweifel daran, dass aus seiner Sicht die technischen Herausforderungen einer regenerativ geprägten Stromwirtschaft zu bewältigen sind.

Die Ideen setzen auch im Haushalt an, vor allem bei der Waschmaschine und dem Kühlschrank. Die Waschmaschine steht im Fokus, weil es relativ egal ist, wann sie läuft. Sie könnte – vom Nutzer beladen – warten, bis sie einen Impuls von einer Steuerzentrale bekommt. Und der kommt, wenn gerade viel Strom im Netz vorhanden ist. Der Kühlschrank wird unterdessen gerne genannt, weil er im Intervallbetrieb läuft.

Kühlaggregate müssen daher nicht gerade laufen, wenn Strom ohnehin knapp ist, sondern können schon etwas früher oder erst später betrieben werden. So seien in den Haushalten rund 35 Prozent des Verbrauchs steuerbar, weil sie zeitlich verlagert werden könnten, rechnet Wissenschaftler Sonnenschein vor. Weitere 20 Prozent seien bedingt steuerbar.

Um solche Steuerung zu ermöglichen, ist viel Datenkommunikation nötig. Die Informationen sollen zum Beispiel per Internet zu den Geräten gelangen, als sogenannter RSS-Feed könnten sie in das System eingespeist werden. Auch Verfahren der Powerline-Kommunikation (also über Impulse, die auf die Netzfrequenz aufmoduliert werden) sind denkbar.

Für den Kunden, so die Theorie, könnte sich das Ganze lohnen. Denn weil der Strom in Zeiten des Überflusses nach Marktlogik billiger ist, kann der Verbraucher sparen, wenn er seine Waschmaschine bevorzugt bei starkem Wind anwirft. Techniker und Technokraten haben ihre Freude an solchen Konzepten.

Doch dann kommt man in der Realität an. Denn zuerst müssen nicht nur die Unternehmen der Stromwirtschaft, sondern auch deren Kunden einiges investieren. Der Verbraucher benötigt einen neuen Stromzähler, der kontinuierlich den Stromverbrauch erfasst. Der klassische Ferraris-Zählers, der heute noch in den meisten Kellern hängt, summiert schlicht übers ganze Jahr den Verbrauch auf – das wird in der neuen Stromwelt nicht mehr ausreichen. Man braucht zudem Steuerungstechnik für die betreffenden Geräte; mehrere 100 Euro pro Haushalt kommen da schnell zusammen.

Das wäre nun alles kein Problem, wenn den Investitionen entsprechende Einsparungen bei der Stromrechnung entgegen stünden. Doch das ist derzeit nicht absehbar. Zum einen gibt noch kein Stromanbieter die Preisschwankungen aus dem Großhandel der Strombörse an die Haushalte weiter. Wer bei stürmischem Wetter billigen Strom will, scheitert mit seinem Anliegen bislang.

Und selbst wenn es eines Tages solche Tarife geben sollte: Die Preisschwankungen im Großhandel sind in der Regel zu gering, um für Haushaltskunden wirklich attraktiv zu sein. Zwischen Spitzenpreis und Tiefstpreis liegen im Tagesverlauf oft nur drei bis vier Cent je Kilowattstunde. Damit lassen sich Investitionen in die IT-Infrastruktur für den Kunden niemals refinanzieren.

Hinzu kommt, dass es neben der Ökonomie noch strukturelle Hürden gibt. Denn im liberalisierten Markt sind die Aufgaben genau verteilt; der Stromlieferant ist vom Netzbetreiber unabhängig - Unbundling nennt sich das. Ein Verbraucher, der seinen Stromverbrauch im Sinne des Netzes optimiert, kann dafür von seinem Stromanbieter keinen Bonus erwarten, weil den Nutzen von der Verbrauchsverlagerung der Netzbetreiber hat. Der aber unterhält mit dem Stromabnehmer keine direkte Kundenbeziehung.

Selbst Unternehmen, die oft größere Stromverbräuche mit wenig Aufwand verschieben könnten, kommen bisher kaum zum Zuge, weil die Strukturen der Stromwirtschaft dem entgegenstehen. Somit liegen gerade in der Industrie viele Ausgleichskapazitäten brach.

Was also ist zu tun? Zum einen wird es Änderungen im Rechtsrahmen geben müssen. Der Ökostromanbieter Lichtblick würde zum Beispiel gerne mit seinen Blockheizkraftwerken ("Zuhausekraftwerke") die Last in den Verteilnetzen ausregeln. Nach der derzeitigen Gesetzgebung ist für die Regelenergie aber alleine der Übertragungsnetzbetreiber zuständig. Lichtblick wird daher in der Politik und bei der Bundesnetzagentur auf Anpassung des Regelwerkes drängen.

Doch selbst wenn der nötige Rechtsrahmen irgendwann geschaffen ist - die Probleme mit der Wirtschaftlichkeit werden einstweilen bestehen bleiben. Also versuchen Stromversorger und Hersteller von Elektrogeräten den Markt mit Ideen zu öffnen, die sie "Mehrwert" nennen.

So soll der Bewohner eines voll vernetzten und gesteuerten Haushaltes künftig zum Beispiel auf seinem Smartphone ablesen können, wie lange die Waschmaschine noch braucht, bis sie fertig ist. Oder er erhält von den Geräten Fehlermeldungen, zum Beispiel per SMS."Dann meldet sich die Waschmaschine, wenn das Flusensieb mal wieder gereinigt werden muss", heißt es bei einem großen Hausgerätehersteller. Zugleich könne der Nutzer dann – etwa per E-Mail – entsprechende Handlungsanweisungen erhalten. Zudem sollen Kunden ihre Hausgeräte per Internet fernsteuern können; dann lässt sich die Waschmaschine vom Büro aus starten, oder die Heizung per Handy einschalten. Die Hoffnung der Industrie: Die Bürger sind bereit, dafür Geld auszugeben.

Die Hersteller der entsprechenden Geräte und Kommunikationslösungen sehen für sich darin große Potenziale, die Industrie spricht von einem 100-Milliarden-Euro-Markt. Für die Zukunft des "smart grid" ist das alles aber nicht ungefährlich: Die Debatte über den riesigen Absatzmarkt für IT-Technik droht bereits den Blick darauf zu verstellen, welche Technik in einer von erneuerbaren Energien geprägten Stromwirtschaft sinnvoll ist – und welche pure Spielerei.

Autor: Bernward Janzing