Der massive Ausbau von Solarenergie, Biomasse, Wind- und Wasserkraft führt zu einer Dezentralisierung der Energieerzeugung und einem je nach Wetterbedingungen schwankenden Energieangebot. Immer mehr kleine Erzeuger speisen geografisch verteilt in die bestehenden Netze ein und stellen damit den Netzbetrieb vor große neue Herausforderungen.
Energieangebot und Nachfrage müssen durch intelligentes Management und Vernetzung koordiniert und optimiert werden. Der Netzbetreiber wird zum Manager des Energiesystems, viele Betriebe und Haushalte werden gleichzeitig Konsument und Produzent, sogenannte „Prosumer“, sein. Neben der intelligenten Netzregelung ist die flexible und energieeffiziente Gestaltung des Verbrauchs von Industrie, Gebäuden, Elektrofahrzeugen und Haushalten erforderlich.
Smart Grid Technologien schaffen mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologien und flexiblen Komponenten die technischen Voraussetzungen für intelligent agierende Energienetze, die alle Akteure des Energiesystems (Erzeuger, Speicher und Verbraucher) miteinander verknüpfen und ein optimales Zusammenspiel ermöglichen.
Um Smart Grid Technologien im signifikanten Ausmaß nutzen zu können, gilt es, die internationale Standardisierung voranzutreiben und die Kooperation zwischen den Ländern zu intensivieren. Im „European Strategic Energy Technology Plan“ (SET-Plan) stellt die Einbindung erneuerbarer Energien in die Stromnetze ein zentrales Thema dar, das u. a. im Rahmen der „European Electricity Grid Initiative“ (EEGI) auf internationaler Ebene weiterentwickelt wird. Österreich trägt seit Jahren durch seine F&E-Aktivitäten zu den europaweiten Zielsetzungen bei. Im Rahmen der Förderprogramme des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) und des Klima- und Energiefonds wurden Technologien und Konzepte entwickelt und im Rahmen von Demonstrationsprojekten in den österreichischen Smart Grid Modellregionen implementiert.
Mit dem vom BMVIT initiierten Strategieprozess Smart Grids 2.0 wird die Weiterentwicklung des Energieversorgungssystems in Zusammenarbeit mit ExpertInnen aus Energiewirtschaft, Industrie und Forschung aktiv unterstützt. Ziel ist es, die bisherigen Ergebnisse aus Forschung und Demonstration gemeinsam auszuwerten und daraus Mittelfriststrategien und konkrete Aktionspläne für Österreich abzuleiten. Der Prozess beruht auf drei Säulen: der Entwicklung einer Technologie-Roadmap für Smart Grids in und aus Österreich (federführend Technologieplattform Smart Grids Austria), einer ExpertInnen-Workshopreihe (BMVIT/B.A.U.M.) sowie der Ausarbeitung einer Strategic Research Agenda mit dem Zeithorizont 2035 (AIT Austrian Institute of Technology).
Der Fokus muss zukünftig darauf liegen, die Smart Grid Lösungen in ein integriertes energiewirtschaftliches Gesamtsystem einfließen zu lassen, das Markt-, Kunden- und Netzanforderungen vereint. Die bereits entwickelten Einzellösungen (z. B. zu aktiven Verteilnetzen, Elektromobilität, Last- und Demandside-Management) müssen auf Basis der bisherigen Erkenntnisse zusammengeführt werden. Die hier vorgestellten österreichischen Projekte, die teils in Kooperation mit internationalen Partnern durchgeführt werden, zeigen einige neue Forschungsansätze für die Integration von Smart Grid Technologien in ein zukunftsfähiges Energiesystem.
ECONGRID – volkswirtschaftliche Effekte durch Smart Grids
Das Institut für höhere Studien Kärnten (IHSK) hat im Auftrag des Klima- und Energiefonds den smarten Ausbau der Stromversorgung in Österreich einer gesamtwirtschaftlichen Bewertung unterzogen. Anhand von drei Zukunftsszenarien (mit unterschiedlich hohem Anteil an dezentraler erneuerbarer Energieerzeugung und flexibler Nachfrage) wurden die Kosten und Nutzen des konventionellen und des smarten Entwicklungspfades gegenübergestellt. Dabei zeigte sich, dass die notwendigen Investitionen im Verteilnetz bei Wahl des smarten Ausbaus deutlich niedriger ausfallen. Die höchsten positiven Gesamteffekte treten im Szenario „Flexdemand“ auf, bei dem ein hohes Lastverschiebepotenzial und ein hohes Maß an Energieautonomie beim Kunden berücksichtigt wurden.
