Das virtuelle Kraftwerk – Die stabile Stromversorgung aus regenerativen Energien

Das virtuelle Kraftwerk

Die Zusammenfassung vieler kleiner stromerzeugender Einheiten kann konventionelle Kraftwerke ernsthaft und dauerhaft ersetzen. Bisher war die Stromerzeugung aus regenerativen Quellen immer auch Synonym für Schwankungen, die ohne Pufferung direkt aus Windflauten und Wolken vor der Sonne ihren natürlichen Ursprung hatten. Nun soll demonstriert werden, wie mit erneuerbaren Energien die Stromversorgung ohne höheres Risiko eines Ausfalls bzw. eines Blackouts heute und in Zukunft möglich ist. Das ist Inhalt des Forschungsprojektes Kombikraftwerk2. Das geballte Know how der Forscher vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel hat zu pragmatischen Ergebnissen geführt.

Versorgungsschwankungen wird es an den Quellen immer geben

Es liegt in der Natur der alternativen Energien, dass sie individuelle Stärken und Schwächen hat. Wenn nun diese charakerisischen Merkmale nicht als Schwächen sondern als Eigenschaften definiert und geschickt kombiniert werden, dann läßt sich daraus ein stabiles Netz formen. Ein so definiertes Kombikraftwerk zeigt, dass es technisch möglich ist, dass jeder einzelne Produzent seinen Strom ins Netz einspeisen kann und das Netz trotzdem oder gerade deswegen dabei stabil bleibt. Inmitten dieses virtuellen Netzwerks braucht es allerdings eine intelligente Zentrale. Damit das funktioniert, haben die Forscher und Kollegen vom Siemens-Konzern in ihrer E-Energy-Initiative des Bundes eine Softwareplattform entwickelt, mit der viele kleinere Erzeuger tatsächlich zusammen als »virtuelles Kraftwerk« agieren und auftreten können.

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Virtuelles Kraftwerk im Praxistest

Seit Januar 2011 proben, tüfteln, verwerfen und gestalten die Forscher in der regenerativen Modellregion Harz (RegModHarz) so ein Kraftwerk – bis jetzt mit bemerkenswert guten Ergebnissen. Hier im Harz stehen für den Realbetrieb 25 Anlagen mit einer Nennleistung von 120 Megawatt zur Verfügung, die über das Internet ein Pumpspeicherkraftwerk und Elektrofahrzeuge zusammenschaltet und somit diese als simulierte Speicher fungieren. Die zentrale Steuerung sorgt dafür, dass die Schwankungen der erneuerbaren Energien gepuffert bzw. gemildert werden. Die Sonne scheint nun einmal nicht immer und auch der Wind weht nicht immer – manchmal auch gar nicht … Wenn nun aber viele kleine Erzeuger zusammengeschaltet werden, lassen sich regionale Unterschiede bei Wind und Sonne durch das Stromnetz oder regelbare Biogasanlagen ausgleichen. Desweiteren lässt sich überschüssiger Strom speichern oder in Wärme umwandeln. So entsteht nicht nur ein leistungsfähiges Netz, sondern auch eine leistungsstarke Vernetzung aller relevanten Resourcen. Der Strom wird dezentral produziert und zentral gesteuert. Vertreten wird dieses virtuelle Schwarmkraftwerk nach außen politisch und wirtschaftlich als Einheit. Der Weg an die Börse wird irgendwann auch einmal möglich sein. In der funktionalen Mitte ist dazu freilich eine sehr leistungsfähige WEB-basierte Software im Einsatz, mit deren Hilfe all das erst möglich ist. Ungeachtet aller technischen Register, die hier gezogen werden können, bedarf es immer auch noch der Einwirkung und Steuerung fachkundiger Mitarbeiter.

Es wird weiter Produktionspuffer geben müssen

Das neue Pilotprojekt „Kombikraftwerk 2“ stellt nun unter Beweis, dass erneuerbare Energien in Kombination mit Stromspeichern auch für stabile Netze sorgen können – unter völligem Verzicht fossiler und nuklearer Kraftwerkskapazitäten. Um Versorgungsschwankungen abfedern zu können, sind mehrere Energiespeichermedien möglich. So sollen z.Bsp. bald Elektroautos als „Schwarmbatterie“ mit millionenschwerer Staatshilfe experimentell und als Pilotprojekt erforscht werden. Zweifellos könnnen E-Autos Strom vorübergehend speichern und wieder abgeben. Aber was ist wenn die Batterie gerade leer ist und der Besitzer sein Fahrzeug genau jetzt benötigt. Da sind sicher noch diverse hochkarätige Ingenieursleitstungen zu erbringen um all die vielen wundersamen Innovationen zu entwickeln. Am Ende wird es zweifellos hochvernetzt und hochwirksam die Energiefragen der Zukunft beantworten. Das Know how ist da. Die Politik unterstützt mit Gesetzen, Förder- und Sondermitteln. Irgendwann ist es auch am Verbraucher, mit der Energie plan- und sinnvoll umzugehen. Dann gehören stromfressende Haushaltsgeräte ins Museum und die Rechnungen für den Energieverbrauch werden wieder bezahlbar sein. Vieles davon ist freilich noch visionär – aber das war die Glühbirne von Edison ganz am Anfang auch mal. Alles hat irgendwann einmal als eine „Idee“ begonnen und ist dann Wirklichkeit geworden!



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