Das Herzstück der Energiewende liegt im Bereich Smart Grid. Nach Berechnungen des VDE wird in Schwachlastzeiten bei gleichzeitigem Starkwind beziehungsweise hoher KWK-Erzeugung europaweit ein Überschuss an regenerativer und KWK-Einspeisung entstehen – 2010 geschah das bereits in der Größenordnung von etwa 10 Prozent, 2020 sind bis circa 20 Prozent und 2030 bereits bis zu 45 Prozent zu erwarten. Um Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie unter den Bedingungen eines hohen Anteils fluktuierender erneuerbarer Energien synchronisieren und die Netze stabilisieren zu können, ist der Aufbau von Smart Grids dringend erforderlich. Sie ermöglichen es auch, durch Lastmanagement ein großes und weiter steigendes ungenutztes Leistungspotential in Haushalten und Industrie auszuschöpfen.
Schon jetzt besitzt Deutschland ein theoretisches Leistungspotential von zirka 25 GW (2010), welches sich bis 2030 verdoppeln kann. Das technische über einen Tag nutzbare Leistungspotential beträgt nach Simulationen und Analysen des VDE allerdings 8,5 GW (2010). Hiervon entfällt circa die Hälfte auf den Haushaltsbereich zum Beispiel durch große thermische Speicher beim Endkunden. Ein erhebliches Potential liegt auch in den Bereichen Industrie sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistung (GHD). Praktisch genutzt wird es heute jedoch nur in der Industrie.
Ein weiterer Bereich, in der die Einstellung „es funktioniert doch“ unangenehme Folgen mit sich bringen könnte, ist der IT-Bereich. Eine leistungsfähige IKT-Infrastruktur, die eine sichere und effiziente Datenübertragung in Echtzeit und die Skalierbarkeit für neue Anwendungen ermöglicht, ist nämlich ihrerseits die Basis für Smart Grids. Um alle Ebenen des Energieversorgungssystems mit IKT-Intelligenz auszustatten und ein voll integriertes, bidirektionales Kommunikationsnetz zu etablieren, sollte der Ausbau der IKT-Infrastruktur deshalb forciert und visionär gestaltet werden.
Sicherungsschirm flexibler Kraftwerke für Energiewende
Die Forderung nach mehr Flexibilität betrifft allerdings nicht nur das Lastmanagement. Auch der Kraftwerkspark und die Energiespeicher müssen ausgebaut und flexibler werden, um die Volatilität der erneuerbaren Energien auszugleichen. In der anstehenden Transformationsphase sind nur modernste thermische Kraftwerke in der Lage, sowohl kurz- als auch längerfristige Kapazitätsmängel bei den Netzen, Speichern und erneuerbaren Energien auszugleichen und so eine dauerhaft stabile und sichere Stromversorgung zu gewährleisten. Hierzu ist ein Sicherungsschirm mit flexiblen Kraftwerken nötig.
Um die zukünftig notwendigen Speichertechnologien wirtschaftlich und großtechnisch verfügbar zu machen, sind heute schon intensive technologieneutrale Forschungsanstrengungen und Pilotprojekte zu Speichertechnologien notwendig. Denn der Speicherbedarf wird in der Energiewende spätestens ab Anteilen erneuerbarer Energien (EE) von über 40 Prozent besonders groß sein. Bei einem Szenario mit einem EE-Anteil bis 40 Prozent dient der Speichereinsatz vor allem der Optimierung und Verstetigung fossiler Stromerzeugung. Auf die Gesamtemissionen der Stromerzeugung wirkt sich der Speichereinsatz dann ebenfalls positiv aus. Deshalb sollten jetzt schon Regelungen im Strommarktdesign gefunden werden, die den Bau und Betrieb sowie die Erforschung und Weiterentwicklung von Speichern unter wirtschaftlichen Bedingungen ermöglichen.