Prof. Felix Müsgens von der BTU Cottbus-Senftenberg warnt eindringlich vor den Herausforderungen, die durch unkontrollierte Einspeisung von Solarstrom in die Netze entstehen. Die aktuelle Studie mit dem Titel „Warmer Lichtsturm – Umgang mit Erzeugungsspitzen aus PV und Wind“ untersucht die erheblichen Auswirkungen dieser Einspeisung. Müsgens und sein Team haben drei Szenarien bis 2030 erarbeitet, die dringende Maßnahmen zur Sicherstellung einer stabilen Stromversorgung erforderlich machen. Die laufende Diskussion um diese Themen wird verschärft durch die Überlastung von Stromnetzen und die finanzielle Schieflage an den Strombörsen, die durch übermäßige und unberechenbare Einspeisung entstanden ist.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, schlägt die Studie fünf zentrale Maßnahmen vor. Zunächst sollen große Solaranlagen besser auf negative Preise reagieren können, wobei technische und rechtliche Hürden abzubauen sind. Zusätzlich müssen kleinere Anlagen ins System eingebunden werden und auf Marktpreise reagieren können; hier ist die verstärkte Nutzung von Smart-Meter-Technik unabdingbar. Falls kurzfristig Lösungen nicht umsetzbar sind, wird eine vorübergehende Begrenzung der Einspeiseleistung kleiner Solaranlagen als notwendig erachtet. Zudem könnte die Einbindung großer Stromverbraucher, wie Heizsysteme, zur Entlastung der Netze beitragen, was jedoch klare Regeln und Planungssicherheit voraussetzt. Schließlich wird die Entwicklung von Batteriespeichern betont, um Stromspitzen abzufangen und die Sicherheit für Investitionen zu gewährleisten.
Technologische Herausforderungen und Netzstabilität
Die Situation wird zusätzlich durch die gestiegenen Anforderungen an die Stromnetze aufgrund der Integration erneuerbarer Energien kompliziert. Fluktuationen bei der Einspeisung machen die Netzstabilität zu einem kritischen Punkt, wie certflow.de feststellt. Um die Belastbarkeit des Stromnetzes sicherzustellen, ist es erforderlich, Schwankungen in der Erzeugung und Nachfrage kontinuierlich zu überwachen. Zu den Herausforderungen zählen unter anderem die unvorhersehbaren Schwankungen der erneuerbaren Energien und die potenziellen Probleme bei hoher Einspeisung.
Zur Stabilisierung der Netze sind mehrere Technologien und Strategien nötig. Netzmanagementsysteme, Energiespeicher wie Batteriespeicher, flexible Kraftwerke, die schnell auf Veränderungen in der Stromerzeugung reagieren können, sowie der Ausbau und die Modernisierung der Netzinfrastruktur sind entscheidend. Es ist wichtig, dass neue Energieanlagen die technischen Anforderungen erfüllen, was durch Zertifizierungsstellen gewährleistet wird.
Das Netzquartier von 50Hertz: Ein Beispiel für moderne Energieintegration
Im Herzen Berlins befindet sich das Netzquartier von 50Hertz, das als modernes Beispiel für die Integration von erneuerbaren Energien gilt. Nahe dem Hauptbahnhof gelegen, folgt die Fassadenstruktur des Bürogebäudes der 50Hertz-Sinus-Schwingung und ist nachts beleuchtet. Der architektonische Entwurf wurde durch einen Wettbewerb ermittelt und ausgeführt vom Architekturbüro „Love Architecture and Urbanism“. Die Büroflächen sind so gestaltet, dass sie den Bedürfnissen der Mitarbeiter*innen entsprechen, und bieten (teil-)öffentliche Gemeinschaftsflächen für Kunstausstellungen und ein Informationszentrum zu Energiethemen.
Das Gebäude wurde als Green Building zertifiziert und setzt auf einen geringen Energieverbrauch. Photovoltaik- und Windenergie-Anlagen auf dem Dach decken den Energiebedarf des Gebäudes sowie der unternehmenseigenen Flotte von Elektrofahrzeugen. Eine bombensichere Ersatz-Leitwarte des Netzbetreibers im Gebäudekern ermöglicht die Steuerung der Stromversorgung für sieben Bundesländer, was die Bedeutung der Einspeisung von erneuerbaren Energien unterstreicht und zugleich die Notwendigkeit eines stabilen und flexiblen Stromnetzes hervorhebt. Berlin spart Energie berichtet, dass diese Leitwarte auch bei Extremereignissen funktionsfähig bleibt.
Insgesamt zeigt die Studie von der BTU sowie die Errichtung des 50Hertz-Netzquartiers, dass die Suche nach Lösungen zur Integration erneuerbarer Energien und zur Sicherung der Netzstabilität eine gemeinsame Anstrengung erfordert. Politische Entscheidungen müssen getroffen werden, um die vorgeschlagenen Maßnahmen zeitnah umzusetzen und eine nachhaltige Energiezukunft zu ermöglichen.