Google zeigt, wie ein intelligentes Stromnetz für E-Autos aussehen könnte


Die Energiewende ist in vollem Gange und bringt viele neue Chancen mit sich, jedoch auch zahlreiche Herausforderungen: Elektroautos und Rechenzentren wollen mit Strom versorgt werden und das rund um die Uhr. Intelligente Stromnetze sollen die Stromversorgung managen - wie das gelingt, verrät Google.

Google – zum Tag der Erde präsentiert der Internetgigant ein spannendes Projekt

Millionen von Suchanfragen täglich erfordern immense Rechnerkapazitäten und einen enormen Strombedarf. Dennoch schafft es Google laut eigenen Angaben, seine Rechenzentren seit 2007 CO2-neutral zu betreiben. Bereits vor einigen Jahren hatte das erfolgreiche Internetunternehmen eine der weltweit größten Photovoltaikanlagen erworben.

Und so schafft es Google nicht nur, den eigenen Energiebedarf zu decken, sondern produzeiert laut GoogleWatchBlog sogar mehr Strom, als verbraucht wird. Um die erzeugte Energie sinnvoll einzusetzen, arbeitet Google seit einigen Monaten mit einem Smart Grid.

Dieses intelligente Stromnetz verwaltet die erzeugte Energie und organisiert die Stromverteilung. Nicht besonders dringende und dazu sehr rechenintensive Aufgaben werden auf Zeitfenster geschoben, in denen die Energiegewinnung besonders hoch ist bzw. ein Energieüberschuss zur Verfügung steht.

Das übliche Tagesgeschäft läuft derweil unbeeinflusst weiter, sodass die User weder beeinträchtigt werden noch irgendetwas von dem Management des Smart Grids mitbekommen.


Intelligente Netze – auch in Deutschland laufen die Vorbereitungen auf Hochtouren

Auch wenn Google gern die digitale Vorreiterrolle übernimmt, schlafen andere Unternehmen ebenfalls nicht. Deutsche Energieversorger wie E.ON oder der Stuttgarter Netzbetreiber Netze BW GmbH beschäftigen sich seit geraumer Zeit mit den Energieanforderungen der Zukunft. So wurde auch dort längst erkannt, dass sich die Energieversorgung auf Basis vollständig erneuerbarer Energien nur mit einem Smart Grid bewerkstelligen lässt.


Smart Grid: Was verbirgt sich hinter einem intelligenten Netz?

Laut E.ON muss ein Smart Grid die folgenden Elemente beinhalten:

  1. Steuerungszentrale: Hier laufen die Werte für den aktuellen Stromverbrauch und die aktuelle Produktion zusammen. Das ist deshalb wichtig, weil sich mit erneuerbaren Energien auch die Produktionsstandorte für Strom ändern – von zentral zu dezentral. Wo früher ein einziges Atomkraftwerk ganze Städte versorgt hat, springen nun zahlreiche kleinere Energiequellen ein, die jeweils einen Bruchteil der Energie eines AKWs erzeugen. In Deutschland werden das zukünftig hauptsächlich PV-Anlagen bzw. Solaranlagen, Windräder und Blockheizkraftwerke (BHKWs) sein, aber auch Wasserkraftwerke, Geothermie- und Biogasanlagen. Die Steuerungszentrale erkennt einen Angebotsüberschuss im Stromnetz oder eine besonders hohe Nachfrage an bestimmten Orten und steuert die Prozesse dementsprechend.

  2. Stromspeicher: Überschüssiger Strom, der zum Beispiel an besonders windigen Tagen oder in sehr sonnigen Zeiten produziert wird, muss in entsprechenden Stromspeichern vorgehalten werden. Diese geben den Strom dann wieder ab, wenn entsprechende Nachfrage herrscht – intelligente Stromzähler machen das möglich. Wir sprechen wir hier keineswegs nur von riesigen Speicheranlagen. Auch einzelne Haushalte können einen solchen Speicher besitzen und selbst Elektroautos können als Energiespeicher dienen.

  3. Grüne Energiequellen: Wenn die Steuerungszentrale das Hirn ist und der Stromspeicher die Fettreserve, dann sind die grünen Energiequellen das Rückgrat eines Smart Grids. Sie halten alles zusammen. Ein Smart Grid könnte zukünftig viele kleine Energieerzeuger zu sogenannten virtuellen Kraftwerken zusammenfassen. Eine Gruppe aus Windrädern, Photovoltaik-Anlagen und Wasserkraftanlagen könnte so zum Beispiel virtuell zu einer Einheit zusammengefasst werden. Die Energieerzeugung dieser virtuellen Gruppe schwankt dann nicht so stark wie etwa die eines einzelnen Windrads. So gewinnt das Stromnetz insgesamt an Stabilität.

  4. Erzeuger: Zu den Erzeugern zählen sowohl Privathaushalte als auch Betriebe und Unternehmen, die beispielsweise über Photovoltaikanlagen verfügen. Intelligente Zähler würden es für diese Erzeuger ermöglichen, aktiv am Stromhandel teilzunehmen und überschüssigen Strom zu tages- oder stundenaktuellen Preisen ins Netz einzuspeisen. So können Schwankungen in der Stromproduktion viel besser ausgeglichen werden.

  5. Intelligente Zähler: Die intelligenten Stromzähler und Messsysteme sollen dem Endverbraucher auch beim Energie sparen helfen. So könnten sie beispielsweise dafür sorgen, dass sich die Spülmaschine nachts, wenn gerade viel Energie verfügbar ist und diese entsprechend weniger kostet, automatisch einschaltet.

  6. Elektroautos: Elektroautos könnten eine zentrale Rolle im intelligenten Stromnetz spielen. Smarte Messtechnologie würde beispielsweise erkennen, dass ein Elektroauto immer zwischen 19.00 Uhr und 7.00 Uhr am Folgetag am Netz hängt und geladen wird. Der eigentliche Ladevorgang dauert jedoch keine zwölf Stunden, sondern weniger. So könnte das E-Auto in Momenten, in denen der Strombedarf besonders hoch ist, Restenergie abgeben und im späteren Verlauf der Nacht, wenn die Nachfrage wieder geringer ist, der Strom dafür günstig, wieder aufgeladen werden. Dieser Vorgang wird Vehicle to Grid genannt.

(28.07.2020)