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Sichere Energieversorgung SchweizWie die Bevölkerung helfen kann, einen Blackout zu verhindern

Wer eine Fotovoltaikanlage besitzt, ein Elektroauto fährt oder über eine Wärmepumpe verfügt, soll in Zukunft mithelfen können, die Stromversorgung zu sichern.

Strommasten des Übertragungsnetzes bei Illnau-Effretikon.
Foto: Urs Jaudas

Es wird viel schwarzgemalt, wenn es um die Stromversorgung der Zukunft geht. Elektroautos und Wärmepumpen verbrauchen in Zukunft deutlich mehr Strom. Gleichzeitig ist in der Schweiz und in Deutschland der Ausstieg der Kernkraft beschlossen. Dafür werden neben der Wasserkraft die Wind- und Solarenergie zu den wichtigsten Stromquellen in Europa. Das ist ein einschneidender Wandel für das bewährte Energiesystem.

Deshalb soll in Zukunft die Bevölkerung in der Schweiz aktiv teilnehmen können, um ein störungsfreies Hochspannungsnetz rund um die Uhr garantieren zu können. Der Schweizer Betreiber des Übertragungsnetzes Swissgrid schafft dafür zusammen mit deutschen und italienischen Partnern die internationale Plattform Equigy: Besitzer von Fotovoltaikanlagen und Batteriespeichern, Hauseigentümer mit Wärmepumpen, Elektroautobesitzer oder Betreiber von Kleinwasserkraftwerken können schon bald einen eigenen Beitrag für eine sichere Stromversorgung leisten. Noch diesen Sommer wird ein Pilotprojekt in der Schweiz gestartet.

Für Swissgrid ist das Angebot entscheidend, damit in der Schweiz die Energiestrategie 2050 und der «Green Deal» der EU überhaupt realisierbar werden. Das Übertragungsnetz ist das Rückgrat der europäischen Energieversorgung mit Strom. Ein Zusammenbruch des Systems kann nur verhindert werden, wenn Stromproduktion und -verbrauch im Sekundentakt stets im Gleichgewicht sind. Heute stehen Gas-, Kohle- und Wasserkraftwerke als Reserve zur Verfügung, die automatisch zusätzlichen Strom ins Netz einspeisen, sobald der Verbrauch unvorhergesehen zunimmt oder ein Kraftwerk aussteigt. Sinkt die Energienachfrage stärker als prognostiziert, wird die Produktion gedrosselt. Die Fachleute sprechen dabei von Regelstrom.

Grosser Stromverlust

Dieses bewährte System ist jedoch mit dem schrittweisen Ausstieg aus der fossilen Energie und aus der Kernkraft überholt. Diese Kraftwerke, die rund um die Uhr eine konstante Menge elektrischen Stroms einspeisen können, werden sukzessive aus dem Netz genommen. Wind- und Sonnenenergie, die künftigen Hauptquellen, produzieren jedoch nicht mehr kontinuierlich, sondern zu unterschiedlichen Zeiten Strom.

So mussten deutsche Betreiber während des Sturmtiefs Sabine im Februar 210 Gigawattstunden kostbaren Windstrom abregeln, um Engpässe im Stromnetz zu verhindern. Das ist der Jahresbedarf einer Kleinstadt. Wird die Energiestrategie 2050 des Bundesrats verwirklicht, werden Fotovoltaikanlagen im Sommer einen grossen Stromüberschuss erzeugen. Andererseits wird je nach Wetterlage Solar- oder Windstrom fehlen.

Das dezentrale Energiesystem erfordert deshalb flexible Stromquellen und -speicher für ein stabiles Übertragungsnetz. Die Swissgrid greift bereits heute auf Angebote von Unternehmen zu, welche die Leistung «virtueller Kraftwerke» anbieten. Diese «Energiebündel» bestehen zum Beispiel aus Kleinwasserkraftwerken und Kühlhäusern, die ihre Kühlung bei zu grosser Stromlast vorübergehend senken.

In Zukunft könnten Wärmepumpen eine Rolle spielen, die bei zu hohem Stromaufkommen am Mittag statt in der Nacht Wasser aufheizen. Batterien von Elektroautos wären hervorragende Puffer, weil sie Energie bei Bedarf ins Netz einspeisen, bei Überlast jedoch auch Strom speichern können.

In Echtzeit überwachen

Es liegt in der Natur der Sache: Je dichter das Netz solcher kleiner Energiedienstleister ist, desto sicherer wird die Energieversorgung in Zukunft. «Dafür braucht es aber eine sichere und einfache Koordination der vielen einzelnen Anbieter, damit wir in Echtzeit sehen können, wo welche Anlage zur Verfügung steht», sagt Maurice Dierick, Leiter Market bei Swissgrid. Dazu braucht es bei jedem einzelnen Energieanbieter ein Smart Meter, das jeweils Stromproduktion und -verbrauch überwacht.

Die Daten werden über eine sogenannte Blockchain-Technologie verwaltet, die keine zentrale Administration mehr verlangt. Die Software generiert eine Art dezentrales Registrierbuch, in dem alle Energietransaktionen abgelegt sind und überprüft werden können. Die Daten sind für alle Teilnehmer der Plattform einsehbar. Das Angebot von Swissgrid ist grundsätzlich für alle zugänglich, solange sie bestimmte Anforderungen erfüllen: Dazu gehört unter anderem eine Garantie, die angebotene Strommenge jederzeit ins Netz einspeisen zu können.

«Je mehr dezentrale Energietechnologien an das europäische Netz angeschlossen werden, desto grösser wird der verfügbare Pool mit flexiblem und grünem Strom.»

Maurice Dierick, Swissgrid

Zu den Gründern der internationalen Plattform gehören neben der Swissgrid der deutsch-niederländische Netzbetreiber Tenne T und das italienische Unternehmen Terna. Das deutsche Unternehmen hat das System laut eigenen Angaben bereits erfolgreich getestet. Ebenso machte es Versuche mit der Einbindung von Elektroautos ins Regelstromsystem. Dabei wurde im Norden Deutschlands überschüssiger Windstrom nicht abgeregelt, sondern zum Laden von Batterien genutzt. Im Süden lieferten voll geladene Autobatterien Strom ins Netz, anstatt die fossile Energie aus Kohlekraftwerken zu erhöhen.

Nun zieht die Swissgrid nach. Das Pilotprojekt in der Schweiz soll bis Ende 2020 dauern. Das Konsortium hat aber weit grössere Pläne. Es erhofft sich, dass die Plattform zu einem europäischen Standard für den Regelstrommarkt wird. «Je mehr dezentrale Energietechnologien an das europäische Netz angeschlossen werden, desto grösser wird der verfügbare Pool mit flexiblem und grünem Strom», sagt Maurice Dierick.

Die Plattformgründer wollen nicht nur mit Energieanbietern zusammenarbeiten, sondern auch mit Auto-, Batterie- und Heizungsherstellern. Heute fehlen zum Beispiel ausser im Nissan Leaf Batteriesysteme, die eine Schnittstelle haben, um Strom ins Netz einzuspeisen und umgekehrt Energie zu speichern. Je grösser der Pool wird, desto eher seien die Hersteller bereit, standardisierte Schnittstellen einzubauen, hofft die Swissgrid.