Autonomie und Autarkie stehen auf der Wunschliste vieler Menschen. Wie können Energiespeicher und nachhaltige Erzeugung zusammenarbeiten? Welche zukünftigen Schnittstellen werden Netzbetreiber bei dezentralen Einspeisungen und im Smart Grid einnehmen?

Der Report-Publikumstalk zu neuen Geschäftsmodellen, Netzen und Anwendern fand am 19. Mai im stilvollen Ambiente im »der kunstraum« in den Wiener Ringstraßen Galerien statt. Knapp 100 Interessierte waren gekommen, um gemeinsam mit Vertretern von Netzbetreibern, Selbstversorgern und Technik die Herausforderungen und Möglichkeiten eines künftigen Zusammenspiels von Netz, Erzeugern und Energiespeichern zu diskutieren. Am Podium diskutierten Johannes Zimmerberger, Geschäftsführer Linz Strom Netz; Christof Zernatto, Sprecher Forum Versorgungssicherheit; Martin Wieger, Geschäftsführer AAPH Absolut Autark Plus Haus und selbst Bewohner eines »Absolut Autark« Hauses; und Hubert Fechner, Leitung Erneuerbare Urbane Energiesys­teme, FH Technikum Wien. Wir bringen einen Auszug aus dem Gespräch:

Report: Welche Herausforderungen bringt die zunehmende Anzahl an dezentralen Erzeugungsanlagen für Sie als Verteilernetzbetreiber?

Johannes Zimmerberger, Linz Strom Netz: 1998 hatten wir fünf Photovoltaikanlagen im Netz, deren Betreiber uns auch alle persönlich bekannt waren. Mittlerweile haben wir mehr als 10.000, deren Einspeisungen man auch im Netz managen muss. Bei der Erzeugung mit Erneuerbaren wie etwa Photovoltaik gibt es wetterabhängige Verbrauchsspitzen. Klarer Auftrag der Netzbetreiber ist es, diese Energie im Netz aufzunehmen und zu verteilen – mitunter stoßen wir aus Kostengründen aber selbst an Grenzen. Für die Integration der Erneuerbaren ist nun eine smarte Netzplanung nötig. Wir wollen den Anschluss von neuen Anlagen nicht verhindern – ganz im Gegenteil. Die Netzbetreiber sehen sich als Ermöglicher der Energiewende.

Report: Ist es denkbar, dass Netzanschlüsse für Häuser mit Eigenerzeugungsanlagen in Zukunft kleiner dimensioniert werden oder ganz wegfallen?

Zimmerberger: Nun, irgendwann einmal scheint auch die Sonne nicht und gegenwärtig am Markt erhältliche Stromspeicher schaffen keine langfristige Überbrückung. Dass Haushalte mit eigenem Energiespeicher auf einen Anschluss an das Stromnetz komplett verzichten, ist nicht sinnvoll – zumindest nicht bei Strom. Stromspeicher sind sicherlich kurzfristig sinnvoll und sind auch für eine Entlastung des Netzes dienlich. Sie können bis zu einem gewissen Teil Investitionen in das Netz ersetzen. Aber das Stromnetz ganz zu ersetzen, das kann ich mir nicht vorstellen. Als Netzbetreiber sind wir dazu verpflichtet, alle unsere Kunden mit Strom zu versorgen. Wir sind das Backup und die Versicherung für den Fall, wenn es einmal mit der Selbstversorgung nicht klappt. Wenn wir ein vernünftiges Miteinander aller Beteiligten pflegen, können wir es schaffen, die Netze kosteneffizient auszubauen und Speicher auch wirtschaftlich zu integrieren. Dazu gehört, neue Technologien auch mit veränderten Tarifmodellen verursachergerecht zu finanzieren.

Report: Herr Zernatto, wie sicher ist nun die Stromversorgung in Österreich? Welche Faktoren spielen hier mit?

Christof Zernatto, Sprecher Forum Versorgungssicherheit: Wir haben in Österreich eine Versorgungssicherheit von jenseits der 99 Prozent. Meist ist sie nur dann ein Thema, wenn es überraschend im April zu Schneefällen kommt und Stromleitungen reißen. Auf die Stromnetze kommt nun eine spannende Entwicklung zu, denn die Energiewende ist nicht nur politisches Postulat, sondern befindet sich in der Umsetzung. Ihr Erfolg wird davon abhängen, dass auch die richtigen Rahmenbedingungen für die Einspeisung alternativer Stromerzeugung sichergestellt werden. Die Schnittstelle dazu sind die Netze, die bei den stark schwankenden Einspeisungen einerseits und den vielen verschiedenen Produzenten andererseits gemanagt werden müssen. Diese Herausforderung kommt in der politischen Diskussion etwas zu kurz. Jeder Politiker rühmt sich, ein Unterstützer alternativer Stromerzeugung zu sein – weniger schick und sexy sind dann Leitungsprojekte für das Zu- und Abführen des Stroms oder auch Abrechnungsthemen. 

Mit einer Photovoltaikanlage am Dach ist eine Zwei-Wege-Kommunikation nötig. Die stellt in Zeiten geringerer Erzeugung sicher, dass Strom aus dem Netz bezogen werden kann. Bei einer Überproduktion wiederum will man den Strom, den man selbst nicht verbraucht, selbst ins Netz speisen können – der dann auch verrechnet wird. Das sind komplexe und große Herausforderungen, die auf die Netze zukommen.  Der Verein Forum Versorgungssicherheit hat sich zum Ziel gesetzt, die Herausforderungen und Aufgaben in der Versorgung mit Gas, Wasser und Strom zu thematisieren und ins Bewusstsein der Bevölkerung, der Wirtschaft und vor allem auch der politischen Entscheidungsträger zu rufen.

Report: Herr Wieger, Sie erproben aktuell die Machbarkeit einer Selbstversorgung mit Strom und Wärme in Ihrem eigenen Haus. Was wurde hier umgesetzt?

Martin Wieger, AAPH Absolut Autark Plus Haus: Wir haben in einer Forschungsanlage in Trausdorf im Burgenland unterschiedlichste Speichertechnologien installiert und probieren diese im Alltag aus. Das Passivhaus ist für eine vierköpfige Familie ausgelegt und wurde von unserem Projektpartner Elk in einer Holzriegelkonstruktion errichtet. Die Forschungsanlage besteht aus einer Photovoltaikanlage, einem Stromspeicher und mehreren unterschiedlichen Wärmespeichern, die von einem innovativen System, unserem eigenen »Absolut Autark Plus Haus«-Gebäudemanagement, gesteuert und geregelt werden. Warum wir das tun: Das Zusammenspiel zwischen thermischen Speichern und anderen Speichern ist in der Praxis noch nicht genügend bekannt und ausgereift. Wichtig dabei ist, gewerkeübergreifend zu denken, in der Verbindung von Photovoltaik, Thermo- und Stromspeicher.

Report: Sie haben nun die erste Heizperiode 2015/16 hinter sich. Ist eine Autarkie überhaupt möglich, ohne dabei auf Komfort und Versorgungssicherheit zu verzichten?

Wieger: Ja, wir haben auch nicht frieren müssen und haben genügend Komfort gehabt. Durch die Vielzahl der Speicher haben wir prinzipiell die Möglichkeit, übers ganze Jahr autark zu sein. Die überschüssige elektrische Energie wird mithilfe von Batterien kurzzeitig gespeichert. Die langzeitige Speicherung erfolgt über unterschiedliche thermische Speichersys­teme: über einen Betonkernspeicher, einen Erdspeicher, über die Gebäudehülle selbst als Wärmespeicher, und etwas exotischere Technologien wie Eisspeicher und Zeolithspeicher. Geplant ist im Endausbau eine Stromerzeugung von 30 kWp und eine Speichermöglichkeit von insgesamt 200 bis 300 kWh Strom und Wärme. Für einen Normalverbraucher ist dies bei weitem überdimensioniert, aber unsere Intention ist ja der direkte wissenschaftliche Vergleich an einem Standort. So viel Technik will man in der Regel nicht in seinem Keller verbaut haben – von den Kos­ten ganz zu schweigen.

Report: Herr Fechner, Sie beschäftigen sich an der FH Technikum Wien mit erneuerbaren urbanen Energiesystemen. Was sind die wesentlichen Fragen, die man sich heute auf diesem Gebiet stellt?

Hubert Fechner, FH Technikum Wien: Als ich vor 25 Jahren Energietechnik studiert hatte, war das dominierende Thema bei Energiefragen, wie man das vorherrschende Energiesystem der fossilen Ener­gien aufrechterhalten kann. Diese Ressourcenfragen ist heute durch die  Klimadiskussion total verdrängt. Jetzt geht es um die Dekarbonisierung unseres Energiesystems, um die Abkehr von Kohle, Öl und Gas. Auch wenn viele Speicher- und alternative Erzeugungstechnologien in den Errichtungskosten früher sehr teuer waren, lassen sie heute bereits eine gewisse Unabhängigkeit einzelner Haushalte oder Betriebe in naher Zukunft möglich erscheinen.

Report: Also stehen wir bereits vor der Leistbarkeit neuer Energiesysteme?

Fechner: Früher wäre es vom Prinzip her undenkbar gewesen, dass Private ihre Energieversorgung unabhängig gestalten. Das ändert sich jetzt durch die Technologie- und Preisentwicklungen. Ich will nicht behaupten, dass dies bereits morgen wirtschaftlich funktioniert, aber alleine die Photovoltaik ist in den letzten zehn bis 15 Jahren um ein Vielfaches billiger geworden. Von 2008 bis 2015 sind die Anlagenpreise von 5.000 Euro auf 1.500 Euro pro Kilowatt Leistung gesunken. Einen ähnlichen Trend sehen wir jetzt auch im Speicherbereich. Wir sprechen von üblichen Preiskurven in der wirtschaftlichen Entwicklung von Technologie: Wenn die doppelte Menge eines Produkts auf dem Markt ist, sinkt der Preis um 18 bis 22 %. Wir können also erwarten, dass bei einer weiteren Intensivierung der Themen Energieautonomie, private Speicher und Elektromobilität auch die Batteriepreise massiv sinken werden.

Allerdings sind durch die sehr hohen Schwankungen bei Sonnen- und Windkraft in Österreich relativ große Speicher nötig. Ich habe selbst eine PV-Anlage und weiß, dass man mit sechs bis acht Wochen im Winter nahezu ohne Ertrag rechnen muss. In unseren Breitengraden sind wir noch weit davon entfernt, dass dies wirtschaftlich ist. Das würde bei den niedrigen Strompreisen heute auch noch für die nächsten zehn bis 15 Jahre so gelten. Ein wesentlicher Faktor bei einer möglichen Eigenversorgung sind energieeffiziente Gebäude. Alte Gebäude haben oft noch Energiekennzahlen von 200 bis 300 kWh Verbrauch pro Quadratmeter und Jahr. Im Gegensatz liegt ein Passivhaus liegt bei 15 kWh.

Report: Als wie sinnvoll sehen Sie eine kleinteilige dezentrale Energieerzeugung mit Speicherung an?

Fechner: Sehr positiv ist, dass sich überhaupt mehr und mehr Menschen mit Energiethemen beschäftigen. Dieser persönliche Bezug zur Energieversorgung ist erst in den letzten zwei Jahrzehnten möglich geworden und es muss auch nicht immer die eigene Erzeugungsanlage am Dach sein, wenn man zum Beispiel Beteiligungsmodelle am Markt nimmt. Kritisch sehe ich allerdings den um ein Vielfaches höheren Einsatz von Ressourcen, wenn jeder versucht, sich seinen  Garten selbst zu bewirtschaften. Wenn ich einen Speicher für meinen Eigenbedarf designe, muss seine Kapazität wesentlich größer dimensioniert sein als bei Lösungen für vielleicht hundert Personen auf lokaler Netzebene. Ökologisch und ökonomisch ist das Denken in kleinen Kategorien und ein Entsolidarisieren von einem gemeinsamen Stromverbund keine positive Entwicklung.

Johannes Zimmerberger: Wir kommen aus einer Zeit der zentralen Energieversorgung, die durchaus ihre Vorteile hat. Das Netz ist der beste Speicher: Wenn einer einspeist, und ein anderer zugleich verbraucht, brauche ich möglicherweise nicht zusätzliche kleine Speicher zu errichten. Trotzdem sehen wir kein Problem, wenn Kunden ihren Eigenverbrauch mit einer PV-Anlage und einem Speicher optimieren wollen. Mit heute üblichen 10-kW-Speichern wird man aber nicht  durchkommen, deshalb werden Netzanschlüsse auch in Zukunft notwendig sein.

Martin Wieger: In Zukunft werden ökologische Gründe eine noch größere Rolle spielen. Um das globale Emissionsproblem in den Griff zu bekommen, müssen wir alle etwas tun –  und wir können einen Vorsprung durch Technik bekommen. Die reinen Abnehmer von früher werden zu Prosumern, die beides tun: Energie erzeugen und Energie verbrauchen. Diesen Wandel kann jeder der Größe seiner Brieftasche entsprechend gestalten. Die Lösung wird das intelligente Management dieser vielen Anlagen und Verbraucher sein.

Galerie und Podium: Hubert Thurnhofer verbindet Kunst und Diskussion in der Innenstadt.