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Der größte Nachteil insbesondere von Wind- und Solarenergie sind ihre fluktuierenden Erzeugungsleistungen. Um eine sichere und unterbrechungsfreie Versorgung mit elektrischer Energie im Europäischen Verbundsnetz sicherzustellen, müssen Erzeugung und Verbrauch zur jeder Zeit im Gleichgewicht sein. Dies war bislang durch einen genauen Fahrplan der großen konventionellen Kraftwerke möglich. Mit ihnen konnte eine ausreichende Grundlastfähigkeit bereitgestellt werden. Spitzenlast wurde durch Pumpspeicherkraftwerke und schnellanlaufende Gasturbinenkraftwerke abgedeckt. Durch diese Einspeisungsart war eine Vorhersage der Lastflüsse schon Tage im Voraus möglich. Mit Hilfe von Lastflussberechnungen und Engpassmanagement waren Versorgungsunterbrechungen bei normalem Betrieb nahezu ausgeschlossen. Lediglich atmosphärische Störungen wie schwere Stürme und starker Schneefall oder Ausfälle von kritischen Betriebsmitteln, wie Hoch- und Höchstspannungsleitungen, Transformatoren und ganzen Kraftwerksblöcken forderten schnelles Handeln und Eingreifen in die Energieversorgung.

Heute sorgen die Erneuerbaren Energien für starke Schwankungen der Erzeugung, worauf mittels Zu- und Wegschalten von großen Erzeugern und Verbrauchern reagiert werden muss. Das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien, kurz EEG genannt, schreibt im EEG § 3 den Netzbetreibern vor, den gesamten angebotenen Strom aus diesen Anlagen vorrangig abzunehmen und den eingespeisten Strom nach §§ 4 bis 8 zu vergüten. Schon heute gibt es Netzgruppen, welche zu Spitzenzeiten das Vielfache ihres eigenen Verbrauches in die übergeordneten Spannungsebenen zurückspeisen. Dies wiederum stellt große Anforderungen an die Verteil- und Versorgungsnetze und auch an die Netzplanung und -führung.

So kam es in den vergangenen Jahren mehrfach zu negativen Strompreisen an der Leipziger Stromböse. Dies geschieht immer dann, wenn – etwa durch starken Wind in Schwachlastphasen – mehr Leistung in das Verbundnetz eingespeist als verbraucht wird und kaum mehr konventionelle Kraftwerke abgefahren werden können. Mit Hilfe dieses negativen Preises versuchen die Broker nicht zuletzt ein Zusammenbruch der Stromversorgung zu verhindern. Im Jahr 2009 hat die Bundesnetzagentur 18 Mal negative Preise registriert; Anfang Oktober waren es nach Angaben eines Marktteilnehmers sogar kurzzeitig bis zu 1500 Euro je MWh. Im Normalfall bekommt ein Verkäufer derzeit etwa 50 Euro für die Lieferung einer MWh Strom.

Ein weiteres Problem stellen die vielen Wechselrichter der Photovoltaikanlagen da. Sie verändern die sogenannte Spannungsqualität in erheblichen Umfang. Dies beeinflusst EDV- und Telekommunikationsanlagen und kann nicht zuletzt Ausfälle verursachen. Auch hier sind Grenzwerte festgeschrieben, die von großen „Verschmutzern“ selbst beseitigt werden müssen. Dies geschieht unter anderem in geeigneten Netzfilteranlagen. Bei den vielen kleinen Umrichtern im privaten Bereich, sprich dem Betrieb von Wechselrichtern, ist eine sinnvolle Filterung und Entstörung kaum möglich und muss also vom Netzbetreiber vorgenommen werden.

Um all diesen Herausforderungen entgegenzuwirken gibt es derzeit viele Forschungsprojekte, welche darauf abzielen, die negativen Auswirkungen der dezentralen Erzeuger abzufangen und die Verteilnetze auf die neuen Gegebenheiten auszurichten. Geforscht wird unter anderem an intelligenten Zählern (Smart Meter) in Verbindung mit steuerbaren Verbrauchern und Erzeugern. So versucht man mittels Anbindung an die Netzzentrale oder auch dezentraler Regelungen zum Beispiel Nachtspeicherheizungen, Kühlschränke oder auch Waschmaschinen bei einem Überangebot von eingespeister Leistung gezielt zuzuschalten.

Eine weitere Idee ist, mit den gleichen Regel- und Steuereinrichtungen dezentrale Erzeuger gezielt in der Erzeugungsleistung zu begrenzen oder gar abzuschalten. Dabei würden dann Photovoltaikanlagen oder Blockheizkraftwerke, entsprechend dem Bedarf, optimiert eingesetzt. Da das Drosseln von EEG-Einspeisern für den jeweiligen Betreiber Einkommenseinbußen bedeutet, würde in diesem Fall die theoretisch eingespeiste Leitung trotzdem vergütet.

Dem übergeordnet gibt es die Idee des intelligenten Stromnetzes, des sogenannten Smart Grid, welchem ähnliche Überlegungen zugrunde liegen, die aber in einigen Fällen noch weiter gehen. So sollen zum Beispiel Elektrofahrzeuge bei einem Überangebot an erzeugter Leistung vorrangig geladen und zu Zeiten von Spitzenlasten auch entladen werden. Durch solche Maßnahmen können nicht nur die Verteil- und Übertragungsnetze entlastet, sondern auch CO2-Emissionen vermieden werden. Auch der durch die Erneuerbaren Energien erforderlich gewordene Netzausbau kann so reduziert und damit günstiger werden.

Um kurzfristig die Kapazitäten der Erneuerbaren Energien auszubauen, sind jedoch zunächst massive Investitionen in Netze und Speichermöglichkeiten erforderlich, da sich die genannten Forschungsprojekte noch im Anfangsstadium befinden.

Norman Tietz ist stellvertretender Vorsitzender im Stadtverband Esslingen a. N. der Jungen Union. Er studiert Mechatronik an der Hochschule Esslingen.