Die Energiewende braucht virtuelle Netze als Antwort auf eine auf schwankende Erzeugung. Darum dreht sich die aktuelle Diskussion bei der Integration erneuerbarer Energien. Doch wie sehen die Chancen im Vergleich zu den Kosten aus?
Die Energiewende steht in Deutschland vor einer großen Herausforderung: Die Stromnetze sind derzeit nicht dafür ausgelegt, den Strom von vielen kleinen dezentralen Anlagen wie Solar- oder Windkraftanlagen zu transportieren und gleichzeitig flexibel auf schwankende Erzeugung zu reagieren. Diese Problematik ist ein zentrales Thema in der Debatte um die weitere Integration erneuerbarer Energien.
Die traditionellen Stromnetze wurden für große Kraftwerke und einen klaren Fluss von Energie – von der Erzeugung zum Verbraucher – entwickelt. Heute sieht die Realität anders aus: Viele kleine Anlagen speisen gleichzeitig und unregelmäßig Strom ein. Hinzu kommt, dass Strom nicht gut speicherbar ist und Verbrauch und Produktion immer im Gleichgewicht bleiben müssen. Genau hier setzen die sogenannten virtuellen Netze an, die die Energiewende deutlich voranbringen und gleichzeitig Kosten senken können.
Ein virtuelles Netz entsteht, wenn Überschussstrom – zum Beispiel aus Solarenergie – nicht einfach ins physische Stromnetz eingespeist wird, sondern zunächst in Batterien gespeichert wird, um ihn später wieder abzugeben. Diese Speicher können so genutzt werden, dass sie wie ein Netzwerk wirken, das flexibel auf Verbrauch und Produktion reagiert.
Physische Netze sind oft zu starr: Sie transportieren Strom von A nach B, aber sie können nicht einfach darauf reagieren, wann und wie viel Strom gebraucht wird. Virtuelle Netze dagegen nutzen zusätzliche Speicher und digitale Steuerung, um zeitlich entkoppelt Energie zu verteilen – das heißt, Strom wird gespeichert, wenn er im Überfluss vorhanden ist, und abgegeben, wenn er gebraucht wird.
Durch diese zeitliche Entkoppelung kann vorhandene Netzkapazität besser genutzt werden. Frei verfügbare Kapazitäten in Zeiten geringer Nachfrage („Off-Peak“) werden genutzt, ohne das Netz physisch weiter auszubauen oder neue Leitungen zu bauen.
Batteriespeicher können mehr als nur Strom puffern. Richtig eingesetzt, machen sie bestehende Stromnetze effizienter und günstiger. Sie schaffen Spielraum in Zeiten niedriger Auslastung und helfen so, erneuerbare Energien besser und kostengünstiger ins System zu integrieren.
Der promovierte Mathematiker und Branchenkenner Uwe Dahlmeier bringt die Idee auf den Punkt:
„Batterien erweitern die Nutzung der vorhandenen Netzkapazitäten und schaffen so durch freie Kapazitäten in Off-Peak-Zeiten virtuelle Netze, die die Kosten der Erneuerbaren weiter senken.“
Virtuelle Netze eröffnen neue Wege, wie Energie verteilt und verwendet wird. Statt teure neue Leitungen zu bauen, können vorhandene Kapazitäten besser genutzt werden. Die bisher ungenutzten Netzkapazitäten in Zeiten geringer Nachfrage werden so wirtschaftlich sinnvoll integriert.
Ein weiterer Vorteil ist die Reduktion von Kosten, die mit Netzumbau und Redispatch-Maßnahmen verbunden sind. Redispatch bezeichnet den Eingriff in die Erzeugungsplanung, um Netzengpässe zu verhindern – ein Verfahren, das teuer sein kann und wächst, wenn Netzprobleme zunehmen. Durch virtuelle Netze kann dieses Problem reduziert werden, da Erzeugung und Verbrauch besser aufeinander abgestimmt werden.
Ein zentraler Punkt bei der Integration erneuerbarer Energien ist die Flexibilität des Systems. Erneuerbare Energien erzeugen Strom schwankend, abhängig von Wetter und Tageszeit. Um diese Schwankungen auszugleichen, braucht es flexible Speicher und Regelmechanismen. Virtuelle Netze können mit ihren Batteriespeichern genau diese Aufgabe übernehmen.
Solche flexiblen Lösungen werden auch international als wichtig für die Energiewende gesehen. Studien zeigen, dass intelligente Netze und virtuelle Kraftwerke die Integration erneuerbarer Energien verbessern und gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Stromsystems erhöhen.
Ein großer Vorteil virtueller Netze ist die potenzielle Kostensenkung für Endverbraucher und Netzbetreiber. Durch bessere Auslastung bestehender Netzkapazität und weniger Bedarf an teuren Leitungsbauten können die Kosten für Stromnetze sinken. Außerdem können virtuelle Netze die Netzentgelte reduzieren, weil Überschüsse besser verteilt werden.
Virtuelle Netze bieten viele Vorteile, bringen aber auch Herausforderungen mit sich. Damit sie funktionieren, braucht es ausreichend Batteriespeicher und digitale Steuerungssysteme. Außerdem müssen technische und rechtliche Fragen geklärt werden, damit diese Lösungen sicher und zuverlässig eingesetzt werden können.
Eine weitere Hürde ist die Vernetzung vieler kleiner Anlagen. Diese müssen Daten austauschen und zentral gesteuert werden, damit das Stromsystem stabil bleibt. Dafür sind eine intelligente Netzstruktur und klare technische Standards notwendig.
Trotz dieser Aufgaben gelten virtuelle Netze als wichtiger Baustein für die Energiewende. Sie nutzen bestehende Netze besser, erhöhen die Flexibilität und können langfristig Kosten senken. Damit zeigen sie, dass nicht nur der Ausbau erneuerbarer Energien zählt, sondern auch ein smarter Umgang mit dem Stromnetz.
