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Berlin als Metropole im intelligenten Netz

22.08.2011
Neue Studie der TU Berlin untersucht die Bedeutung von intelligenten Stromnetzen und Energieeffizienz als Wegbereiter für Nachhaltigkeit in Berlin

Bis zum Jahr 2037 ließe sich in Berlin durch ein künftiges intelligentes Stromnetz die Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom je nach Szenario um bis zu 23 Prozentpunkte steigern und die Stadt könnte den Anteil seiner CO2-freien Stromversorgung von heute 25 Prozent auf knapp 60 Prozent erhöhen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die die Technische Universität Berlin mit Unterstützung der Siemens AG und der Vattenfall Europe AG durchgeführt hat.

Durch den politisch forcierten Ausbau erneuerbarer Energien wird es in Zukunft immer häufiger zu Situationen kommen, in denen große Mengen an regenerativ erzeugter Energie ungenutzt bleiben, da nicht zu jedem Zeitpunkt genügend Strombedarf vorhanden ist. Denn Strombedarf und Einspeisung erneuerbarer Energien sind nicht konstant, sondern schwankend. Dies lässt sich jedoch lösen. Voraussetzung dafür ist die Einführung eines Smart Grids, eines intelligenten Stromnetzes. Mit einem Smart Grid lassen sich eine Vielzahl von Stromverbrauchern und Stromerzeugern verknüpfen. So können Leistungsschwankungen von Wind- und Solarkraft besser ausgeglichen und die regenerativen Energien effizient genutzt werden. Grundlage dafür ist eine intelligente Steuerung von Komponenten mit steuerbarer Stromnachfrage.

Eine der umfassendsten Veränderungen bei der Stromversorgung werden in den kommenden Jahren die Elektroautos mit sich bringen. Bislang werden Fahrzeuge fast ausschließlich mit Benzin und Diesel angetrieben. Künftig wird elektrische Energie die fossilen Treibstoffe zunehmend ersetzen. Durch den Einsatz intelligent geladener Elektrofahrzeuge ist es möglich, dass die Fahrzeuge vorrangig mit regenerativen Energien geladen werden und als Wind- und Sonnenstromspeicher fungieren. Allein dadurch sinkt der Strombedingte CO2-Ausstoß im Vergleich zu ungeregeltem Laden um knapp 14 Prozent.

Weiterhin lassen sich in Gebäuden durch die intelligente Regelung und Steuerung von Elektrogeräten und Anlagen größere Mengen an Wind- und Sonnenenergie in das Stromnetz einspeisen. Ohne eine solche Steuerung müssten Windanlagen bei starkem Wind und zugleich geringer Stromnachfrage gedrosselt werden und die saubere Energie bliebe ungenutzt. Eine Voraussetzung für die Integration von Gebäuden in ein Smart Grid ist jedoch, das die Gebäude mit intelligenter Technik und Gebäudeautomation zu intelligenten Gebäuden, sogenannten Smart Buildings, werden.

Einen wichtigen Baustein innerhalb des Smart Grid, bilden außerdem dezentrale Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung, wie beispielsweise Solaranlagen, kleine Blockheizkraftwerke oder Brennstoffzellen, die über eine Datenleitung miteinander zu einem sogenannten virtuellen Kraftwerk verknüpft werden können. So können bereits Schwankungen des Strombedarfs oder der fluktuierenden Stromproduktion aus Wind und Sonne ausgeglichen werden.

Neben der optimalen Nutzung der Energie soll künftig auch noch mehr Energie gespart werden: Die meiste Energie wird in Deutschland für die Beheizung von Gebäuden und die Erzeugung von Warmwasser ver-braucht. Durch eine energetische Sanierung der Berliner Gebäude könnte der Energiebedarf der Häuser um 45 bis 50 Prozent gesenkt werden und im Jahr 2037 ließen sich in ganz Berlin bei der Wärmerzeugung für die Geäude bis zu 3,8 Millionen Tonnen CO2 einsparen, was einer Emission von 1,4 Millionen Tonnen Kohle entspricht.

Vor dem Hintergrund des 800jährigen Jubiläums Berlins im Jahr 2037 haben die Verfasser der Studie die deutsche Hauptstadt in den Mittelpunkt ihrer Untersuchung gestellt. Jedoch lassen sich die im Rahmen der Studie erarbeiteten Lösungen auch auf andere Metropolen übertragen.

„Berlin kann nicht zuletzt durch seine Hochschulen und zahlreichen außeruniversitären Forschungseinrichtungen, die sich längst auf die Entwicklung regenerativer Energien und deren Systemintegration spezialisiert haben, wie keine andere Stadt in Deutschland der Welt zeigen, wie man Smart Grid Technologien etablieren kann. Mit den Aussagen der Studie wird Berlin als Hauptstadt Deutschlands seiner Leuchtturmfunktion gerecht“, sagt Prof. Dr. Kai Strunz vom TU-Fachgebiet Energieversorgungsnetze und Integration Erneuerbarer Energien.

Rainer Knauber, Generalbevollmächtigter der Vattenfall Europe AG für Berlin und die neuen Bundesländer, betont: "Die Studie erlaubt uns einen wissenschaftlich fundierten Ausblick in die Zukunft. Sie zeigt, dass wir auf dem richtigen Weg sind und inspiriert uns, nach weiteren Lösungen zu suchen. Regenerative Energien werden die dominierende Rolle spielen. Doch egal ob es um Erzeugung, Verteilung oder intelligentes Management regenerativer Energien geht: Vattenfall wird seinen Beitrag leisten, um Berlin in Bewegung zu halten."

Burkhard Ischler, Leiter des Berliner Büros der Leitung und der Abteilung Government Affairs der Siemens AG: „Die Ergebnisse der Studie zeigen ganz eindeutig, was in Städten getan werden muss, um die in Zukunft in immer größeren Maße zur Verfügung gestellten erneuerbaren Energien auch effizient nutzen zu können. Intelligentes Lastmanagement unter Einbezug von Elektrofahrzeugen und energieeffizienten Gebäuden ist hier der Schlüssel. Siemens entwickelt als weltweit einziges Unternehmen Lösungen für die gesamte Energieumwandlungskette, von der CO2-freien Stromerzeugung über intelligente Stromnetze bis hin zu energieeffizienten Anwendungen und intelligenten Verkehrsmanagementsystemen. Viele dieser Lösungen sind bereits im Einsatz und unterstützen Berlin auf dem Weg zu einer immer nachhaltigeren Stadt.“

Weitere Informationen erteilen Ihnen gern: Prof. Dr. Kai Strunz, Fachgebiet Energieversorgungsnetze und Integration Erneuerbarer Energien der TU Berlin, Tel.: 030/314-23390, E-Mail: kai.strunz@tu-berlin.de

Stefanie Terp | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-berlin.de

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