In naher Zukunft werden Haushalte in Deutschland vermehrt mit E-Autos, Wärmepumpen und Photovoltaik-Anlagen ausgestattet sein. Das klingt zunächst einmal klimaschonend, aber es gibt ein Problem. Denn die Stromnetze sind bislang hauptsächlich darauf ausgelegt, Energie von zentralen Kraftwerken zu Verbrauchern zu transportieren.
Das Problem liegt hauptsächlich an den sogenannten Niederspannungsnetzen
Niederspannungsnetze sind Teil des elektrischen Verteilungsnetzes, das elektrische Energie von Hochspannungs- oder Mittelspannungsübertragungsleitungen zu den Verbrauchern transportiert.
Sie stellen die letzte Stufe der Stromversorgung dar und liefern elektrische Energie mit einer niedrigeren Spannungsebene direkt an Haushalte.
Die Hauptfunktionen der Niederspannungsnetze umfassen die Bereitstellung von elektrischer Energie für Beleuchtung, Haushaltsgeräte, Kommunikationsgeräte und andere elektrische Lasten in Wohngebäuden und kleineren Gewerbeeinheiten.
Sie bieten eine zuverlässige Stromversorgung für den täglichen Bedarf und sind normalerweise als ringförmige oder radiale Strukturen ausgelegt, um die Zuverlässigkeit und Redundanz zu gewährleisten.
Niederspannungsnetze umfassen in der Regel auch Schutzeinrichtungen wie Sicherungen und Leistungsschalter, um Überlastungen und Kurzschlüsse zu verhindern.
Sie können auch intelligente Messgeräte (Smart Metering) enthalten, um den Stromverbrauch zu überwachen, Tarife zu berechnen und den Netzbetreibern Daten zur Optimierung des Netzbetriebs zur Verfügung zu stellen.
Dazu Daniel Engelbarts, Mitgründer von remind.me und Verbraucherexperte: „Insgesamt spielen Niederspannungsnetze eine entscheidende Rolle bei der Stromversorgung auf lokaler Ebene und stellen sicher, dass elektrische Energie sicher und zuverlässig zu den Verbrauchern gelangt.”
Ein Nachteil von Niederspannungsnetzen ist die begrenzte Möglichkeit der Nutzung erneuerbarer Energien
Die Einspeisung von Energie aus erneuerbaren Quellen wie Solar- oder Windkraft in Niederspannungsnetze kann aufgrund von Netzstabilitätsproblemen und begrenzten Kapazitäten der Niederspannungsleitungen problematisch sein.
Da Niederspannungsnetze eng mit den Verbrauchern verbunden sind, können Unterbrechungen in Niederspannungsnetzen zu erheblichen Beeinträchtigungen der Stromversorgung in Wohngebieten und kleineren Gewerbeeinheiten führen.
Zumal in naher Zukunft zahlreiche leistungsstarke Verbraucher wie Wallboxen für E-Autos sowie Wärmepumpen hinzukommen. Zugleich werden viele Haushalte zu Stromerzeugern, die diese Energie auch ins Netz einspeisen wollen.
Hier kommen smarte Netze ins Spiel
Im Gegensatz zu herkömmlichen Stromnetzen ermöglichen Smarte Netze eine bidirektionale (beide Richtungen) Kommunikation zwischen dem Stromnetz und den Verbrauchern, was es ermöglicht, Informationen in Echtzeit auszutauschen.
Dies ermöglicht eine genauere Überwachung und Steuerung des Stromflusses, eine effizientere Nutzung der vorhandenen Ressourcen und eine schnellere Fehlererkennung und -behebung.
Smarte Stromnetze sollen die angeschlossenen Anlagen steuern können – um das Netz im Notfall zu entlasten, denn wenn zehn Besitzer eines E-Autos, die in einer Straße wohnen, gleichzeitig ihr Auto laden, kann es zu Schwierigkeiten kommen.
Smarte Stromnetze sollen es den Netzbetreibern ermöglichen, Überlastungen durch größere Handlungsspielräume zu verhindern.
Eine weitere wichtige Komponente von Smarten Netzen ist die Integration von Energiespeichersystemen
Batteriespeicher und andere Speichertechnologien können überschüssige Energie speichern, die zu Zeiten geringer Nachfrage erzeugt wird, und sie bei Bedarf wieder freisetzen. Dies verbessert die Flexibilität des Stromnetzes und ermöglicht eine effizientere Nutzung erneuerbarer Energien.
Insgesamt zielen Smarte Netze darauf ab, das traditionelle Stromnetz in ein flexibleres, effizienteres und nachhaltigeres Energiesystem zu verwandeln
Sie bieten Vorteile für Verbraucher, Netzbetreiber und die Umwelt, indem sie eine verbesserte Steuerung, Integration erneuerbarer Energien und Energieeffizienz ermöglichen.
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