Viel ist zu lesen über “Smart Homes” und die Stadt von morgen – doch die Energiewende findet auf dem Land statt: Dort steht der Großteil der Erneuerbare-Energien-Anlagen, dort müssen die Verteilnetze “intelligent” werden.

Im Rahmen der Initiative “Smart Country” des Internet & Gesellschaft Collaboratory e.V. hat eine Expertengruppe untersucht, wie die intelligente Energiezukunft auf dem Land aussieht, was ihre Schlüsselfaktoren sind und wo es schon gute Ansätze gibt. Die Ergebnisse stellen wir in dieser Serie vor.

Die Autoren des Berichts sind: Jan Schoenmakers (EWE), Dr. Christian Chudoba(Lumenaza), Torsten Cymanek (Entemo), Andreas Kühl (energynet).

Ein verlässlicher Energiemix aus lokalen Ressourcen

Viele kleinere Kommunen im ländlichen Raum verfügten lange nicht über eigene Kapazitäten in der Energieversorgung. Im Zuge der Energiewende – insbesondere der Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) – haben zahllose Gemeinden und deren Bürger in regenerative Erzeugungsanlagen investiert: der Großteil der Wind-, Solar- und Biogasanlagen steht auf dem Land. Doch wurden dort meist keine Kompetenzen zur Steuerung und Vermarktung dieser Anlagen aufgebaut, weil die garantierte Abnahme und feste Vergütung des EEG dergleichen nicht notwendig erscheinen ließen.

Diese Zeit nähert sich ihrem Ende: Die Fördersätze sinken, erneuerbare Energien müssen sich verstärkt am Markt behaupten und ein zukunftssicheres Management der Stromnetze erfordert deren aktivere Steuerung. Waren Windparks und Co. bislang oft primär Geldanlage, gilt es nun, sie stärker als Portfolio zu begreifen, das gemanagt werden muss. Was Planung und Betrieb der Anlagen betrifft, bedeutet das, die Kostenstruktur zu optimieren und die technischen Voraussetzungen zu schaffen, um neue Märkte zu erschließen.

Brennstoffe: Lokale Ressourcen und Kraft-Wärme-Kopplung nutzen

Anlagen, die biogene Brennstoffe nutzen, sollten darauf ausgerichtet werden, möglichst komplett lokale Ressourcen zu nutzen, deren Verfügbarkeit langfristig gesichert und deren Kostenniveau so niedrig ist, dass sich der Betrieb auch ohne Förderung rechnet. Gerade Biogasanlagen leiden unter steigenden Substratkosten, weil der Markt für organische Abfälle enger wird und der Einsatz von Energiepflanzen politisch zunehmend unerwünscht ist. Auch die Holzverfeuerung ist Marktrisiken ausgesetzt. Es empfiehlt sich daher, bereits bei der Planung langfristige Lieferverträge für vor Ort anfallende land- bzw. forstwirtschaftliche Abfallprodukte zu schließen.

Wo immer Energie durch Verbrennung von Rohstoffen erzeugt wird, legen Klimaschutz und Effizienz gleichermaßen den Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung nahe. Solche Anlagen sollten in der Lage sein, flexibel und fernsteuerbar zwischen strom- und wärmegeführtem Betrieb zu wechseln, um auf die aktuelle Nachfrage reagieren zu können. Mit entsprechender Technik wie Heißwasserspeichern können Stromüberschüsse in Wärme verwandelt und diese einige Zeit gespeichert werden – bei vorhandenen Wärmeabnehmern eine zunehmend attraktive Alternative zum Verkauf des Stroms bei niedrigen Börsenpreisen. Entscheidend für die Planung von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen ist der Standort: Hier muss die unmittelbare Nähe zu rund um das Jahr verlässlichen Abnehmern für die Wärme gesucht werden, um ein Nahwärmenetz rentabel zu gestalten. Beispiele sind verarbeitende Betriebe, die Prozesswärme benötigen, Krankenhäuser, Schwimmbäder oder Einkaufszentren.

Wind und Sonne: Standortfrage

Bei Wind- und Sonnenenergieanlagen heißen die Effizienzhebel einzig Technik und Standort. Mit der zunehmenden Verbreitung kleinerer dezentraler Batteriespeicher, sogenannte Hausspeicher, liegt die Zukunft der Sonnenenergie stärker in der Eigenstromnutzung – für Haushalte, Betriebe und Liegenschaften eine attraktive Möglichkeit, ihre Energiekosten von steigenden Strompreisen zu entkoppeln.

Für Windparks kommen beim Ziel eines Betriebs, der nicht länger auf Förderung angewiesen ist, nur noch sehr gute Standorte in Frage. Um sich auf diese zu konzentrieren, empfehlen sich Kooperationsprojekte mehrerer Kommunen auf ertragreichen Flächen in der Region.

Notwendig: intelligente Mess- und Steuertechnik

Ausgangspunkt für die Vermarktung der Energieerzeugung ist die Erfassung und möglichst genaue Steuerbarkeit der Einspeisung in Echtzeit. Dafür müssen fernauslesbare intelligente Stromzähler und – für größere Anlagen – mit dem Internet verbundene Steuertechnik installiert werden. Beschränkt sich diese Steuerung bei Windparks oder großer Solaranlagen auf das Ein- oder Abschalten einzelner Turbinen bzw. Module, können z.B. biogasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen sehr präzise auf die in diesem Moment benötigte Energieproduktion eingestellt werden.

Weiterführende externe Links

• Projektbeispiel Neuerburg – intelligenter lokaler Energiemix mit Fokus auf Eigenverbrauch
• Projektbeispiel Lathen: Lokaler, intelligent gemanagter Energiemix für Wärme, genossenschaftlich finanziert
• Plattformen für lokale Ökostromprodukte

Serie zur Energiewende auf dem Land

Weitere Beiträge werden in den kommenden Wochen jeweils Dienstags hier erscheinen. Wer besonders neugierig ist, kann sich bei der Initiative “Smart Country” bereits in die Texte einlesen, dort sind die Ergebnisse der Expertengruppe im Herbst 2014 erschienen.

Teil 1: Die Energiewende – eine Schönheit vom Lande

Die weiteren Beiträge:

Teil 3: Zukunftsfähige, aber nicht überdimensionierte Netze
Teil 4: Eine profitable Abnehmerstruktur für Anlagen und Netze
Teil 5: Energieeffizienz als Chance für Haushalt und Handwerk
Teil 6: Pragmatische Lösungen für nachhaltige Mobilität
Teil 7: Die Bürger aufklären und beteiligen – auch unternehmerisch