Smart Grid: Über die Voraussetzungen, die Bedeutung und die Konsequenzen, wenn ein Gebäude Teil eines Smart Grid ist.

Smart Grid: Über die Voraussetzungen, die Bedeutung und die Konsequenzen, wenn ein Gebäude Teil eines Smart Grid ist.

Digitale Haustechnik, Smart Grid 5 min. Lesezeit
Smart Grid | © jamesteohart @ Shutterstock.com

Eine über 120 Jahre alte Erfindung beginnt ausgemustert zu werden: das Stromnetz (engl. grid). Schon die ersten lokalen Stromnetze wiesen eine aus drei Grundelementen aufgebaute und zentralisierte Grundstruktur, die bis heute besteht: Einem zentralen Energie- bzw. Stromgenerator, einer Netzstruktur zur Verteilung und den Energieabnehmern. Im Rahmen der aktuellen Energie- und Wärmewende werden diese alte Struktur und ihre Funktionsweise in Frage gestellt. Immer mehr Konsumenten werden zu Strom- und Wärmeproduzenten, die mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen. Damit die überschüssige Energie dieser „Prosumern“ (eine Kombination aus Produzent und Konsumer) an die anderen Verbraucher gelangt, muss das veraltete Stromnetz transformiert werden. Es wird zum Smart Grid, einem intelligenten, dezentral organisierten Stromnetz.

“Der Smart Grid ist die Lösung, um das zentrale Stromnetz in ein dezentrales zu transformieren.“

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Technische Grundlage und Herausforderungen eines Smart Grid

Ein Smart Grid beruht ganz wesentlich auf den Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung und der Netzwerktechnik. Ein Effekt der Digitalisierung besteht darin, ein transparentes Bild davon zu bekommen, wie hoch die Nachfrage an Strom ist, welche Mengen an Energie gleichzeitig lokal erzeugt und wie viel Energie von den Kraftwerken ins Stromnetz eingespeist werden. Dieses Wissen, sofern es in Echtzeit vorliegt, bildet die Grundlage zur Verteilung des erzeugten Stroms. Was in der Theorie vergleichsweise einfach klingt, stellt in der Praxis eine der größten Herausforderungen dar, weil das Stromnetz und die Generatoren sehr empfindlich auf Überlasten reagieren.

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Die unterschiedlichsten Energiequellen sowie die Verbraucher bilden zusammen ein intelligentes Netzwerk: der Smart Grid. Quelle: http://www.siliconsemiconductor.net/images/bank/image-1053-news.jpg

Einer der wichtigen Wege, die es zur Lösung dieses Problems in Zukunft zu bewältigen gibt, liegt im Bereich der Speichertechnologien. Sobald es möglich wird, Energie in großen Mengen und auf lange Zeit hin zu speichern, kann der Smart Grid zu einer flächendeckenden Anwendung kommen. Für Privathaushalte gibt es bereits die ersten Bausteine, beispielsweise große Warmwasserspeicher und Solarspeicher, die ein wichtiger Bestandteil der Gesamtlösung sein können.

Haustechnik: So können Privathaushalte Teil eines Smart Grid werden

Neben der Digitalisierung stellt die Haustechnik, genauer gesagt, strom- und energieerzeugende Geräte, eine Grundvoraussetzung dar, um Teil eines Smart Grid zu werden. Die wichtigsten drei Technologien, die es meiner Ansicht nach im Moment in diesem Bereich gibt, sind:

  • Die Solaranlage auf dem Dach: Solaranlagen dienen entweder der reinen Stromerzeugung zur Einspeisung ins lokale Stromnetz oder einer Kombination aus Strom- und Wärmeerzeugung.
  • Kraft-Wärme-Heizkraftwerke: Ob Mini-, Mikro- oder Nano-Blockheizkraftwerke, das Funktionsprinzip von Kraft-Wärme-Heizkraftwerken ist stets gleich: Ein Generator erzeugt Strom und Wärme gleichzeitig. Sobald mehr Elektrizität erzeugt als verbraucht wird, kann der Konsument zum Stromanbieter werden.
  • Geothermie: Das ist eine vom Wetter vollständig unabhängige Energiequelle, die zudem nahezu unerschöpflich ist. Die Wärme, die im Erdinneren herrscht, kann dazu genutzt werden, um Generatoren zu betreiben. Die Geothermie stellt damit eine perfekte Ergänzung zur Windkraft und Solarenergie dar.

Die Auswirkungen des Smart Grid auf die Haustechnikbranche

Neben der Digitalisierung und der energie-erzeugenden Haustechnik bilden auch neue Baustoffe und das Handwerk die Basis für die Entwicklung des Smart Grid: Dass Privathaushalte überhaupt mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen, liegt unter anderem auch an der voranschreitenden Entwicklung im Bereich der Dämmstoffe und dem energieeffizienten Bauen. All diese Entwicklungen zusammen führen dazu, dass sich die gesamte Branche rund um die Heizungs-, Klima- und Gebäudetechnik grundlegend verändert. Die komplexe Netzwerktechnik erfordert neues Fachwissen und erzeugt großen Beratungsbedarf bei den Kunden.

“Das Smart Grid bringt eine grundlegende Veränderung in der Heizungs-, Klima- und Gebäudetechnik.“

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Solarteure, Elektro- und Heizungsbau-Fachhandwerker aber auch Dachdecker und Fassadenbauer brauchen heute digitales Know-how, um auf die steigende Nachfrage reagieren zu können. Immer mehr Kunden wenden sich zudem an Fachplaner und Energieberater, wenn sie von den Vorteilen des Smart Grid profitieren wollen. Da die Innovationszyklen immer kürzer werden, erhöhen sich die Ansprüche an die Berufsbilder in der Haus- und Energietechnik-Branche. Dadurch werden regelmäßige Fort- und Weiterbildungen nötig, um stets auf der Höhe der Zeit zu bleiben. Gleichzeitig werden die Berufe dadurch aber aufgewertet und für den technologie-affinen Nachwuchs interessant.

Die Neuausrichtung des Energiemarkts

Der gesamte Energiemarkt wird durch die Entwicklungen im Bereich Smart Grid, vollständig neu ausgerichtet. Neue Geschäftsmodelle und smarte, IT-getriebene Unternehmen gewinnen an Bedeutung auf dem Energiemarkt. Tesla, bekannt vor allem als Produzent des ersten in Serie produzierten, vernetzten Elektroautos, gab kürzlich bekannt, auch Solar-Dachziegel entwickelt zu haben. Die Verwandlung von Konsumenten in Prosumenten führt ebenso zur Veränderung des Energiemarkts wie zu neuen Geschäftsmodellen – etwa dem „Time-based-Pricing“, das durch die intelligenten Zähler möglich wird.

Viele der alten Gesetzmäßigkeiten, die über viele Jahrzehnte den Strom- und Wärmemarkt bestimmten, werden in Zukunft ihre Gültigkeit verlieren. Die vielen Neuerungen, die dadurch möglich werden, bedeuten eine große Chance für die Verbraucher und die Branche der Haus-, Heizungs-, Klima- und Energietechnik. Da sich der Wandel in einer immer größeren Geschwindigkeit vollzieht, gilt es, schon heute zu reagieren. Smart Grids werden in Zukunft die Versorgung mit Wärme und Energie sicherstellen. Dabei handelt es sich sowohl um einen neuen Markt mit großem Wachstumspotenzial, als auch um eine Chance für die Menschen und ihre Umwelt.

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