Energiewende braucht virtuelle Netze

Die Netze seien nicht dafür ausgelegt, den Strom von den Orten der dezentralen erneuerbaren Energieerzeugung zu den Verbraucherzentren zu transportieren. Ebenso seien die Netze nicht der volatilen Stromerzeugung der erneuerbaren Energien gewachsen, so die landläufige Aussage. Die in dem Zusammenhang genannten Kosten sind exorbitant. Die 650 Milliarden Euro, die die Hans-Böckler-Stiftung nennt, sind nicht einmal der Spitzenwert.

Auch von anderer Seite wird die Bedeutung des Netzausbaus und seine Dringlichkeit hervorgehoben. So warnt „Bloomberg“: Überlastete Stromnetze werden weltweit zum Wachstumsrisiko für Wirtschaft und Technologie.

Der Ausbau der Erneuerbaren und die einleitend genannten Gründe für den Netzausbau klingen zunächst sehr plausibel. Auch schon deshalb, weil sie durch permanente Wiederholung eine hohe mediale Präsenz erreicht haben. Abgesehen von der wirtschaftlichen Bedeutung der Stromnetze treffen sie nicht den Kern der Thematik.

Schon heute wird Strom zeitweise im Überschuss produziert, wohin sollen die Netze diesen leiten, wenn Verbraucher oder besser Stromabnehmer fehlen. Auch unsere Nachbarn nutzen die inzwischen sehr günstigen erneuerbaren Energien und bauen diese weiter aus. Schon bald helfen dann keine Netze, dann wird der Strom keine Abnehmer mehr finden. Es fehlen entweder zusätzliche Stromabnehmer, oder die Produktion müsste durch Abriegelung verringert werden. Letzteres kommt einer Stromvernichtung gleich und kann weder im Sinn der Ökonomie noch der Ökologie sein. Batteriespeicher hingegen können den nicht direkt verbrauchten Strom, den Überschussstrom, aufnehmen und speichern, wenn er nicht ausreichend Abnehmer findet. Und sie können den Strom zeitversetzt wieder abgeben, wenn ausreichend Netzkapazitäten zur Verfügung stehen. Dann kann der Strom zu den Verbraucherstandorten und wieder in Batterien gespeichert werden. So entstehen virtuelle Netze.

Stromnetze müssen auch Spitzenlasten (Peak), zur Tagesmitte oder am Abend, zuverlässig beliefern, während in Schwachlast- (Off-Peak-) Zeiten erhebliche, bislang ungenutzte Kapazitäten bestehen, wie das Symbolbild zeigt.

Virtuelle Netze nutzen diese, sie erschließen die freien Kapazitäten physischer Netze durch die zeitliche Entkoppelung von Stromverbrauch und Stromproduktion. So lässt sich in den bestehenden physischen Netzen deutlich mehr Strom übertragen, ohne sie auszubauen. Natürlich bedingen virtuelle Netze die doppelte Batteriespeicherung, aber das ist ein geringer Verlust gegenüber dem Totalverlust durch Abriegelung der Stromerzeugung. Auch die Synchronisation zwischen einspeisenden und aufnehmenden Batterien ist notwendig, was beispielsweise über den Strompreis oder Digitalisierung erfolgen könnte.

Was zunächst nach sehr hohen Kosten durch die Bereitstellung der doppelten Batteriekapazität, klingt, relativiert sich unter Berücksichtigung der drastisch gefallenen Batteriepreise.

Dank dieser werden Großspeicher durch Nutzung der Strompreisdifferenzen finanziert. Somit entstehen durch die Batteriespeicher für den Stromkunden auch in virtuellen Netzen keine zusätzlichen Kosten.

Verbleiben noch die Kosten für die Nutzung des physischen Netzes. Diese sind jedoch bereits vollständig durch die bisherigen Netzgebühren finanziert. Somit sind selbst minimale Gebühren für die zusätzliche Nutzung physischer Netze in Zeiten freier Kapazitäten ein zusätzlicher Gewinn für die Netzgesellschaften.

In der Vergangenheit ist der Ausbau der physischen Netze nicht schnell genug vorangeschritten. Das führt bei unzureichenden Netz-Kapazitäten zum Redispatch und zu hohen Kosten, die sich inzwischen auf etwa drei Milliarden Euro pro Jahr belaufen. Wie der Bau der Südlink-Trasse zeigt, schreitet der Ausbau physischer Kapazitäten nur schleppend voran, die Politik und die vielen juristischen Einsprachen sind einem schnellen Bau nicht förderlich. Virtuelle Netze lassen wesentlich schneller errichten als dieses mit physischen Netzen der Fall ist. So ließen sich die Redispatch-Kosten erheblich reduzieren.

Selbst das Wachstumsrisiko für Wirtschaft und Technologie lässt sich mit virtuellen Netzen abwenden oder weitgehend reduzieren. Die weiterhin mit hoher Wahrscheinlichkeit schnell fallenden Batteriepreise begünstigen die Schaffung von virtuellen Netzen und die Nutzung der Netzkapazitäten in Off-Peak Zeiten zusätzlich.

Dieses zeigt, dass aufgezeigte Netzausbaukosten von 650 Milliarden Euro drastisch übertrieben sind. Virtuelle Netze reduzieren die Kosten. Die erneuerbaren Energien sind bereits die günstigste Stromquelle, dank Batterien und der dadurch geschaffenen zeitlichen Entkoppelung von Stromverbrauch und Stromproduktion entstehen neue Perspektiven. Batterien ermöglichen virtuelle Netze und damit die Senkung der Netzkosten, sie steigern die ökonomischen Vorteile einer erneuerbaren Energieversorgung. Für eine ökologische wie auch ökonomische Zukunft.

— Der Autor Uwe Dahlmeier ist promovierter Mathematiker und Inhaber einer auf mathematische Modellierung und Risikomanagement spezialisierten Firma. Mit seinem Team hat er ein empirisch basiertes mathematisches Modell entwickelt, um Umfang, Geschwindigkeit und Kosten der Energietransition hin zu einer CO₂-neutralen Ökonomie verlässlich zu prognostizieren. Gute Prognosen sind unabdingbare Voraussetzung für das Chancen- und Risikomanagement der Transition zur CO₂-neutralen Ökonomie. Gute Prognosen erfordern eine aktuelle und verlässliche Grundlage, wozu auch die Entwicklungen der einzelnen Technologien und deren Einsatzgebiete gehören. Insbesondere die Entwicklung der Batterietechnologie und deren schnell sinkende Kosten unterstreichen damit die seit acht Jahren bestehende hohe Prognosegüte der empirisch basierten Modellierung. Insbesondere die mit der Modellierung aufgezeigte, wahrscheinliche weitere Strompreisentwicklung hin zu günstigeren Gestehungskosten wird eindrucksvoll bestätigt. —

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