Innovative Technologien in der Erzeugung, im Transport und der Verteilung von Energie, sowie auch in deren Speicherung, liefern bereits heute die Antworten auf die Fragen der Energieversorgung von morgen.

Das Energiesystem ist im Wandel und wird immer komplexer. Die Herausforderungen für Wirtschaft und Gesellschaft sind dabei vielschichtig. Sie liegen in der effizienten Nutzung von Ressourcen, der Sicherstellung der Versorgung, der Minimierung des CO2-Haushalts, aber auch im Wandel gängiger Geschäftsmodelle. Viele Unternehmen begreifen die Veränderungen am weltweiten Energiemarkt bereits als Chance. Unter dem Titel »The Future of Energy« hat Siemens Mitte Juni in der Aula der Wissenschaften in Wien ein Branchentreffen rund um Innovationen und Lösungen für die Energiewirtschaft veranstaltet. Arnulf Wolfram, Leitung Sektor Infrastucture & Cities CEE, betonte in seinen Begrüßungsworten die Kundenorientierung seines Unternehmens. »Auch nach dem Konzernumbau haben unsere Kunden dieselben Ansprechpartner. Und die Themen Energieübertragung und Energieverteilung befinden sich wieder unter einem Dach«, weist Wolfram auf den neu formierten Bereich »Energy Management« hin. Die effiziente Verwaltung von Daten und Lasten in den Netzen gilt aktuell als bestes Mittel zur Bewältigung der Wende in der Energiewirtschaft, die durch die Erneuerbaren bewirkt wird.

Weltweit Lösungen gesucht

Denis Imamovic, Leiter des Bereichs DC Compact Solutions bei Siemens, sieht die Themen Netzmanagement und Energieeffizienz als zentrale Argumente für Investitionen in die Netze – und das nicht nur, weil es die Regulatoren erfordern. Der Experte sieht »weltweit fünf verschiedene archetypische Energieregionen«: Traditionalisten wie die USA, Frankreich und Polen setzen weiterhin auf althergebrachte Energieerzeugung. Auch dort wird aus Kostenbewusstsein und politischen Gründen zunehmend auf Effizienz gesetzt. Die großen Ölexporteure dagegen, die Golfstaaten, wissen um die Endlichkeit ihrer fossilen Reserven. Mehr und mehr wird auch dort auf Erneuerbare gebaut, für eine längerfristige Perspektive. Dann gibt es natürlich die sogenannten »grünen Pioniere«, die bereits stark auf Erneuerbare setzen. Österreich und Norwegen sind Beispiele für geografisch Begünstige, was die Wasserkraft betrifft. Deutschland ist Teil dieser Familie aus einer konzertierten klimapolitischen Anstrengung heraus. Schließlich sind da noch energiehungrige Staaten, allen voran China, Russland und Brasilien, und Länder wie Indien und Indonesien. Letztere stehen noch vor der Welle der Elektrifizierung. Alle diese Energieregionen haben Lastmanagement und Energieeffizient zentral auf ihrer Agenda. Es ist eine komplett veränderte Welt, in der die Infrastrukturunternehmen der Energiewirtschaft bestehen müssen. »Gestern hatten wir Erzeuger in der Größenordnung von etwas mehr als hundert pro Land. Heute müssen die Netzbetreiber bereits tausende gleichberechtigte Erzeuger anbinden. Morgen werden es Millionen sein«, spricht Imamovic von einer zunehmenden Komplexität in den Nieder- und Mittelspannungsnetzen. Der Informationsfluss muss dafür digitalisiert und weitgehend automatisiert ablaufen. Künftig werde es daher auch zum Austausch von Energie zwischen den Lastenzentren der Städte kommen, um die Netze zu entlasten. Eine höhere Zahl an Kraftwerken in der Größe von 50 bis 100 MW wird dazu für flexibleren Ausgleich sorgen. Überregional werden künftig 800-kV-Gleichstromleitungen – die größte befindet sich heute in China – über große Entfernungen hinweg weitgehend verlustfrei Strom transportieren. Und schließlich spielen Energiespeicher, die in Sachen Forschung und Entwicklung derzeit wohl spannendste Komponente einer stabilen Energiezukunft, eine zentrale – beziehungsweise dezentrale – Rolle. All dies wird sich Experten zufolge zu einem intelligent verwaltbaren Netz zusammenfügen. Im Hintergrund wird eine Supergrid möglicherweise von Europa bis nach China reichen. Doch bis es zu einem weltumspannenden Netz kommen wird, gilt es zunächst die Hausaufgaben regional zu erledigen. Aktuell heißt dies, Photovoltaik und Windenergie in die Netze zu integrieren und intelligent die Lastspitzen zwischen den Erzeugern, Verbrauchen und bei Möglichkeit auch den Speichern zu verteilen.

Produkte parat

Doch: Mit Lösungen wie dem dezentrale Energiemanagementsystem DEMS können bereits heute Energiekosten intelligent reduziert werden. Das Produkt von Siemens lässt die Energieversorgung eines Gebietes energetisch, ökonomisch und ökologisch nach vorgegebenen Kriterien optimieren, um Energie wirklich kostengünstig einzusetzen. DEMS bietet Energieversorgungsunternehmen, Industriebetrieben und Energiedienstleistern im liberalisierten Markt intelligente Lösungen sowie neue Möglichkeiten der Geschäftsoptimierung. Die Lösung ist eigentlich eine ganze Produktfamilie, die modular eingesetzt werden kann – von der Prognose über die Planung bis zur Onlineoptimierung. Betrachtet werden sämtliche Aspekte einer intelligenten Integration dezentraler Versorgungsstrukturen. Über Erzeugungsprognosen kann auf Basis der erwarteten Wetterdaten und Kennlinien der regenerativen Erzeugungseinheiten deren Erzeugungskapazität berechnet werden. Dabei werden Prognosen auf Wunsch im 15-Minuten-Raster für einen Zeithorizont von bis zu sieben Tagen im Voraus berechnet und dem Netzbetreiber zur Verfügung gestellt. Dieser kann dann entsprechend mit seinen Partnern auf Erzeugerseite Vorsorge treffen. Dabei ist auch das Thema Cybersecurity ein essenzieller Punkt. »Netzbetreiber haben dazu sehr viele Überlegungen auf unterschiedlichen Ebenen laufen, wie kritische Infrastruktur vor Hackerattacken und kriminellen Machenschaften geschützt werden kann«, weiß Robert Tesch, Leitung Smart Grid Division CEE bei Siemens. Er werkt Hand in Hand it seinen Kunden an der sicheren Energieinfrastruktur der Zukunft. Eine wesentliche Rolle spielen hier schließlich auch die intelligenten Stromzähler. Gerade beim Prosumer, der beispielsweise über eine eigene Photovoltaikanalage auf dem Dach verfügt, sind smarte Schnittstellen zwischen Erzeugerund Verbraucherkomponenten wichtig. Dies ist sowohl im eigenen Haus als auch zum Netzbetreiber hin notwendig, um bei Lastspitzen Ausgleich über das Ortsnetz zu schaffen. In den vergangenen Jahren wurden neue Geräte in der Sensorik, der Leittechnik und vielen anderen Bereichen vorgestellt. Diese Geräte liefern nun Informationen, die Netzbetreiber bisher nicht hatten. Durch die Analyse der Daten entstehen völlig neue Möglichkeiten.

Speicher für Pufferung

Die Unberechenbarkeit von Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen führt heute zu Schwankungen und Ungleichgewichten zwischen Erzeugung und Last, die Einfluss auf die Netzstabilität und Versorgungsqualität haben. Siemens hat dazu eine Lösung für die Speicherung von elektrischer Energie in Ortsnetzen entwickelt. Gepuffert werden kurzzeitige – sekunden- oder minutenlange – Schwankungen der Leistung aus erneuerbaren Quellen. »Siestorage« basiert auf Lithium-Ionen-Akkumulatoren und passt in einer großen Ausführung in einen üblichen Transportcontainer. So speichert er 500 Kilowattstunden Strom, das entspricht ungefähr dem durchschnittlichen Tagesverbrauch von 50 Haushalten. Durch seinen modularen Aufbau lässt sich Siestorage an spezifische Anforderungen anpassen und bietet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für Verteilnetze, Infrastruktur, Gebäude und Industrie.

Info: www.siemens.at