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Tüfteln für die Energiewende – Dresdner erforschen neue Stromsysteme

Die Energiewende fordert die Stromverteilungsnetze heraus. Künftig speisen immer stärker Photovoltaik und Windräder Energie in die Netze ein.

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Stromzähler

(Bild: dpa, Jens Büttner/Archiv)

Die kleine Box sieht aus wie ein Router fürs Internet: Ginge es nach Joachim Seifert von der Technischen Universität (TU) Dresden, hätten viele sie bald zu Hause stehen. Die Box sammelt und versendet die Daten etwa von Photovoltaik- oder Kraft-Wärme-Koppelungsanlagen (KWK-Anlage), die künftig in vielen Ein- und Mehrfamilienhäusern stehen könnten. KWK-Anlagen verbrauchen nicht nur Energie – sie erzeugen auch Strom und Wärme. Mit Hilfe der Box könnte dann in den Häusern produzierter, aber nicht gebrauchter Strom in regionale Stromnetze eingespeist werden. "Wir arbeiten daran, Dresden und andere Städte grüner zu machen", erklärt Seifert das Projekt.

Für das Projekt forschen die Dresdner Wissenschaftler zusammen mit Experten der RWTH Aachen. Das Wissenschaftlerteam mit mehr als 20 Forschern besteht aus Maschinenbauern, Energie- und Kommunikationstechnikern. Das Bundeswirtschaftsministerium hat für die nächsten beiden Jahre des Großprojekts drei Millionen Euro an Förderung bewilligt. Hinzu kommen Gelder von den Unternehmen Ericsson und Telekom. Das Forschungsprojekt könne die "Umsetzung der Energiewende auf regionaler Ebene" voranbringen, erläutert eine Sprecherin des Bundeswirtschaftsministerium zur Begründung der Förderung. Die letzten Atomkraftwerke sollen 2022 vom Netz gehen.

Sollte die Forschung von Seifert und seinen Kollegen funktionieren, könnte das eine der zentralen Fragestellungen der Energiewende lösen. Denn dann könnten künftig auf regionaler Ebene zelluläre Energienetze entstehen. "Das würde dazu führen, dass Energie effizienter als bisher genutzt wird", sagt Seifert. Die Häuser könnten untereinander überflüssig produzierte Energie austauschen. Das Ganze würde über ein regionales, virtuelles Kraftwerk gesteuert.

Es ist für Deutschland laut Seifert ein ganz neuer Gedanke. Bisher ist der Energiefluss hier stark hierarchisch organisiert: Zentrale Energieerzeuger wie etwa Atomkraftwerke produzieren Strom und geben diesen über das Netz an die Endverbraucher ab. Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien speisen nun auf regionaler Ebene immer mehr Produzenten Energie in das Netz ein.

Laut der Bundesnetzagentur steigt die installierte Leistung der Anlagen aus erneuerbaren Energien sei Jahren kontinuierlich an. So waren es 2016 nach vorläufigen Zahlen 99,7 Gigawatt (GW) – fünf Jahre zuvor waren es noch 62,2 GW.

Das Stromnetz in Deutschland gliedert sich in verschiedene Ebenen: Es gibt die großen Stromtrassen, für deren Ausbau Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU) derzeit wirbt. "Die Stromtrassen sind quasi die großen Stromautobahnen", macht es Seifert anschaulich. Daneben gibt es die Nieder- und Mittelspannungsnetze – quasi die Bundes- und Landstraßen, über die Strom transportiert wird. Die Forscher in Dresden arbeiten nun daran, dass im Bereich der Niederspannungsnetze sich mehrere Häuser zusammenschließen und untereinander Strom austauschen.

Die Wissenschaftler aus Dresden testen ihre Box seit Februar 2016 bereits in 17 Häusern in Oldenburg (Niedersachsen) aus. Nach der Entwicklung der Box versuchen die Forscher nun, diese mit Funk auszurüsten. Dabei soll der neue Funkstandard 5G zum Einsatz kommen, der etwa zehnmal so schnell wie der bisherige Mobilfunkstandard LTE ist. "Wir sind mit dieser Forschung Vorreiter", sagt Seifert. (bme)

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