Smart Grid: Siemens und die Stadtwerke Krefeld machen Wachtendonks Stromversorgungsnetz fit für die Energiewende

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1 Smart Grid: Siemens und die Stadtwerke Krefeld machen Wachtendonks Stromversorgungsnetz fit für die Energiewende Statement von Karlheinz Kronen CEO der Business Unit Energy Automation Smart Grid Division Siemens Infrastructure & Cities Nürnberg Pressekonferenz mit den Stadtwerken Krefeld Smart-Grid-Modellprojekt Wachtendonk Krefeld 23. November 2012 Stand Es gilt das gesprochene Wort!

2 1 Vielen Dank, Herr Liedtke, Sie haben es bereits erwähnt: ohne Smart Grids ist die Energiewende nicht zu schaffen. Wenn bis 2050 die Stromerzeugung von heute rund 80 Prozent aus konventionellen Kraftwerken auf mindestens 80 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen umgestellt werden soll, dann brauchen wir intelligente Stromversorgungsnetze. Während wir immer mehr Strom aus Solarpanels auf den Hausdächern oder Windenergieanlagen auf den Hügeln vor der Stadt einspeisen, ändern sich die Verhältnisse im Netz dramatisch. Erzeugten die großen Kraftwerke ihren Strom bisher nach bekannten Verbrauchsprofilen und lieferten ihn an die Haushalte, kehren sich die Verhältnisse im Netz heute regelrecht um: Jetzt speisen nicht mehr nur die großen Kohle- und Kernkraftwerke ins Netz ein, sondern immer mehr kleine Stromerzeugungsanlagen wie Mini-Blockheizkraftwerke in Einfamilienhäusern Photovoltaikanlagen auf Scheunendächern oder Biomasseanlagen auf Bauernhöfen. Und diese Anlagen produzieren ihren Strom nicht etwa dann, wenn man ihn braucht, sondern dann, wenn die Sonne scheint oder der Wind kräftig bläst. Das bedeutet, dass wir Strom auch immer häufiger zu Zeiten zur Verfügung haben werden, an denen wir ihn eigentlich nicht brauchen, zum Beispiel nachts. Also wird es mit der Planbarkeit der Stromerzeugung zunehmend schwieriger. Die so genannten Lastprofile, nach denen die Kraftwerke mal mehr und mal weniger Strom produzieren eben genau dem Bedarf entsprechend sind in Zeiten der erneuerbaren Energien nur noch bedingt einsetzbar. Es gibt aber auch noch einen weiteren Aspekt, der die Sache nicht leichter macht: Unsere Solarpanels und Mini-Blockheizkraftwerke speisen auch noch von hinten ins Netz ein, also dort, wo für die großen Kraftwerke der Endpunkt der Übertragung und -verteilung ist und der Strom bisher nur verbraucht wurde. Mit der Installation von immer mehr erneuerbaren Energiequellen werden immer mehr Stromverbraucher gleichzeitig auch zu Stromerzeugern. Damit dreht sich mitunter der Stromfluss im Netz um.

3 2 Und dafür ist es nicht ausgelegt, weil der Strom bisher immer nur von zentralen Großkraftwerken zum Verbraucher fließen musste, also nur in eine Richtung. So gesehen können Sie sich sicher vorstellen, dass sich mit einer weiter zunehmenden Anzahl erneuerbarer Energiequellen die Verhältnisse im Netz so weit ändern könnten, dass es instabil werden und zu Ausfällen kommen könnte. Damit das Netz eine vermehrte Einspeisung von regenerativen Stromerzeugern verkraften kann, muss es intelligenter werden. Es muss mit dem Stromfluss in beiden Richtungen zurechtkommen und es muss auch auf der unteren Ebene, nämlich dem Ortsnetz, steuer- und regelbar sein. Da es in der Vergangenheit auf der Ortsnetzebene, also dem Mittelspannungs- und Niederspannungsnetz eines Dorfes oder einer Stadt, immer nur darum ging, den Strom aus zentralen Kraftwerken an die Haushalte zu verteilen, ist es weitgehend blind. Das heißt, es gibt kaum Messtechnik im Ortsnetz, weil es bisher nicht notwendig war, auf dieser Netzebene Betriebsdaten im Netz zu erfassen. Interessant waren bisher eben nur die Energieverbrauchsdaten der Haushalte. Und dafür reichten die Zähler im Keller und in den Wohnungen. Jetzt habe ich Ihnen, meine Damen und Herren, erklärt, warum unsere Stromverteilungsnetze intelligent werden und zu Smart Grids ausgebaut werden müssen. Bleibt die Frage: Was ist hier mit intelligent gemeint? Intelligent heißt in diesem Zusammenhang, dass das Stromverteilungsnetz automatisiert werden muss, also mit Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie moderner Kommunikationstechnik ausgestattet werden muss. Denn der Netzbetreiber muss in Zeiten vermehrter Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen sehr genau wissen, was in seinen Ortsnetzen los ist. Er braucht zu jeder Zeit die einschlägigen Betriebsdaten, damit er das Netz stabil halten und an die aktuellen Gegebenheiten angepasst steuern und regeln kann. Dazu müssen ihm aber auch die aktuellen Daten aus dem Netz permanent zu Verfügung stehen.

4 3 Dafür sorgt in einem Smart Grid die Kommunikationstechnik. Sie übermittelt die Daten aus den Messeinrichtungen im Netz an die Leitstelle. Mit einem so ausgestatteten Netz kann die Energiewende kommen. Herr Liedtke hat es schon gesagt: In Wachtendonk können Sie miterleben, wie das Ortsnetz der Gemeinde in den nächsten Jahren zu einem Smart Grid umgebaut wird. Die Technik dafür kommt im Wesentlichen von Siemens. Das sind fünf intelligente Ortsnetzstationen, regelbare Ortsnetztransformatoren, intelligente Zähler, die nicht nur den Energieverbrauch messen, sondern auch Betriebsdaten aus dem Netz erfassen und weiterleiten können, sowie die Kommunikationstechnik dazu. Die intelligenten Ortsnetzstationen haben in erster Linie die Aufgabe, das Netz stabil zu halten und unempfindlich gegenüber Spannungsschwankungen zu machen, die die erneuerbaren Energien mit sich bringen. Zieht etwa eine graue Wolkenwand über die Photovoltaikanlagen auf den Dächern, so gleicht der regelbare Ortnetztransformator in der Ortsnetzstation die unvermeidliche Spannungsschwankung aus. So genannte Datenkonzentratoren in den intelligenten Ortsnetzstationen verarbeiten die Daten aus dem Netz, die von den Smart Metern, den intelligenten Zählern, geliefert werden. Damit die Zähler dies können, sind sie mit einer speziellen Funktion ausgestattet, die Power-Snapshot-Analyse heißt. Damit und mit den nötigen Sensoren im Netz machen die Zähler Schnappschüsse an den maßgeblichen Stellen und liefern so aktuelle Netzzustandsdaten. Damit geben wir dem vormals blinden Verteilungsnetz die Augen, damit es sich wie ein Smart Grid verhalten kann. Für die Übertragung der Daten von den Messeinrichtungen und Sensoren kommt Powerline Communication zum Einsatz. Dabei werden die Daten über die vorhandenen Stromleitungen zur Weiterverarbeitung zu den Ortnetzstationen geschickt. Herr Liedtke, wird im Anschluss darstellen, wie die SWK die von mir beschriebenen Komponenten intelligent verknüpft und vor Ort einsetzen und testen wird. So wird das Ortsnetz Wachtendonks zu einem Smart Grid, bei dem nicht mehr wie bisher die Stromerzeugung dem Verbrauch angepasst wird. Es wird vielmehr möglich sein,

5 4 den Verbrauch in der Gemeinde der aktuell verfügbaren Menge an Strom aus erneuerbaren Energiequellen intelligent steuern zu können. Meine Damen und Herren, selbstverständlich sind wir sehr froh, am Smart-Grid- Modellprojekt Wachtendonk mit unserer Technik beteiligt zu sein. Wir freuen uns aber auch, ein weiteres Mal zusammen mit den Stadtwerken Krefeld ein ambitioniertes Projekt umsetzen zu können. Denn auch für uns als Weltmarktführer auf dem Gebiet der Energieautomatisierung ist es wichtig, im Rahmen von Projekten wie diesem weitere Praxiserfahrung mit Smart Grids sammeln zu können. Denn diese und die Forschungsergebnisse aus dem Modellprojekt Wachtendonk werden in die Weiterentwicklung unseres umgangreichen Smart-Grid-Portfolios einfließen, um die Einführung intelligenter Stromversorgungsnetze und damit nicht zuletzt die Energiewende hierzulande weiter voranzubringen. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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