Verteilnetz

Wende mit Infrastruktur und Effizienz

Von Gregor Lule · 2021

Deutschlands Energieerzeugung wird immer klimafreundlicher. Allerdings stellt die Stromerzeugung durch Wind und Sonne das Energiesystem vor große Herausforderungen und macht eine umfangreiche Anpassung der Netzinfrastruktur nötig. Das Ziel ist ein Stromnetz mit einer intelligenten Verzahnung von Erzeugung, Transport und Stromverbrauch. Dem Einsatz von Wasserstoff fällt dabei der Joker im Rahmen einer effizienten Klimastrategie zu.

Strommasten bei Sonnenuntergang
Foto: iStock/makasana

Die Energiewende kommt voran. Laut Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE lag der Anteil der erneuerbaren Energien an der Nettostromerzeugung in Deutschland, das heißt dem Strommix, der tatsächlich aus der Steckdose kommt, im Jahr 2020 erstmals bei mehr als 50 Prozent. Windkraft war mit einem Anteil von 27 Prozent an der Stromerzeugung die wichtigste Energiequelle. Der hohe Anteil der erneuerbaren Energien im vergangenen Jahr ist auf günstige Windbedingungen, eine hohe Zahl an Sonnenstunden und einen Rückgang des industriellen Strombedarfs infolge der Pandemie zurückzuführen.

Grafik: Anteile der erneuerbaren Energie 2020

Smart Grid verwirklichen

Klar muss sein: Je mehr Strom von erneuerbaren Energiequellen stammt, desto flexibler muss die Infrastruktur des Stromnetzes sein. Das langfristige Ziel ist der Aufbau eines Smart Grid. Dahinter verbirgt sich ein intelligentes Stromnetz, das Erzeugung, Speicherung und Verbrauch optimal kombiniert. In einem Smart Grid wird nicht nur Energie transportiert. Auch für die Datenübertragung wird das Netz genutzt, sodass Netzbetreiber in kurzen Abständen Informationen zur Energieproduktion und -verbrauch erhalten. Auf diese Weise können zum Beispiel die intelligenten Stromzähler der Endverbraucher den Stromverbrauch im Sekundentakt überwachen und Energie nachfragen, wenn der Strom möglichst günstig ist. Das würde beispielsweise Besitzer von Elektroautos zugutekommen.

Ausbau des Verteilnetzes nötig

Eine Schlüsselrolle auf dem Weg zur Versorgung der Republik mit erneuerbarer Energie in smarten Netzen kommt dem Ausbau der Stromtrassen zu. Zu den Herausforderungen gehört es, genügend Windstrom von Nord in den Süden der Republik zu bringen und die Schwankungen der Stromerzeugung zwischen Tag und Nacht oder windreichen und windarmen Zeiten aufzufangen. Eine der wichtigen Puzzle-Teile bei dem Vorhaben ist die Suedlink-Stromtrasse. Die rund 700 Kilometer lange Verbindung soll über Erdkabel Windstrom aus der Nordsee in die süddeutschen Ballungsräume transportieren. Im März 2021 hat die Bundesnetzagentur den fehlenden Trassenabschnitt in Niedersachsen bestimmt. Die Stromautobahn soll 2026 in Betrieb gehen. Für eine Dekarbonisierung der Wirtschaft ist Wasserstoff ein wichtiger Baustein. Der Grund: Viele Prozesse benötigen Brenn- oder Treibstoffe beziehungsweise chemische Grundstoffe. Mit Wasserstoff und dessen Derivate – etwa synthetischen Treibstoffen oder Chemikalien – lassen sich fossile Kohlenwasserstoffe ersetzen und dadurch Emissionen einsparen. Dabei kann Wasserstoff entweder direkt genutzt oder über Power to Gas, Power to Liquid oder Power to X zu weiteren Energieträgern oder Chemikalien verarbeitet werden.

Fest steht: Strom und Wasserstoff ergänzen sich und werden beide notwendig sein, um für Klimaneutralität zu sorgen und so den Klimaschutz voranzutreiben. „Auf dem Weg zur Netto-Null sind grüne Moleküle wie Wasserstoff eine essenzielle Ergänzung zu den grünen Elektronen, sprich Elektrizität. „Die Wasserstofftechnologie und entsprechende Anwendungen entwickeln sich gerade rasant weiter. Aktuell sind jedoch erst wenige Projekte kommerziell. Gleichzeitig ist es für einige Branchen, wie die Stahl-, Chemie- oder Transportindustrie kaum möglich, die gesteckten Klima- und Emissionsziele ohne Wasserstoff zu erreichen“, sagt Jürgen Peterseim, Senior Manager bei PwC Deutschland, zum Stand der Dinge.

Quellen:
Bundesnetzagentur: Bericht zum Zustand und Ausbau der Verteilnetze 2020
Umweltbundesamt: Erneuerbare Energien in Zahlen

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