Netze von unten – neu nachgedacht 1

Last Updated 11. April 2024

#zellulareNetze. Dieser Artikel heißt Netze von unten – neu nachgedacht und natürlich geht es um elektrische Netze. Ständig hört man von Stromtrassen, HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung), Hochspannungsnetzen, und  wir müssen Netze ausbauen, sonst geht die Energiewende nicht. Aber mittlerweile müssten es ja alle verstanden haben, wir müssen die Energiewende beschleunigen und dabei erneuerbare Energien flächendeckend in Deutschland ausbauen. Das betrifft sowohl die Photovoltaik als auch die Windenergie.

In Wikipedia findet sich ein guter Artikel zu Stromnetzen.

Netze von unten – neu nachgedacht

Denken wir einmal von unten, physikalisch gesehen bedeutet das, der Strom der vor Ort erzeugt wird, wird auch vor Ort verbraucht. Das betrifft dann alle Anlagen, die an Land entstehen werden, denn der Strom nimmt den Weg des geringsten Widerstandes, also der geringsten Leitungslänge. Das ist Lehrstoff, den Elektroinstallateure in den ersten vier Wochen haben.

Und damit sind wir beim Thema, Netze von unten. Zu diesem Thema hat Eberhard Waffenschmidt einen interessanten Artikel veröffentlicht, Zellulare Netze – Netze für Erneuerbare Energien. Darin beschreibt er, dass die bisherigen Denkansätze zur Zukunft der Netze für eine Energiewende falsch sind, weil sie gar nicht auf die zukünftige Gestaltung der Energiewende eingehen. Er schreibt:

100% Erneuerbare Energien erfordern eine verteilte, dezentralisierte Energieerzeugung. Dies ermöglicht eine wesentlich stärker aufgegliederte „zellulare“ Netzstruktur, welche die Stromversorgung zuverlässiger und sicherer machen kann.
100% Erneuerbare Energien erfordern eine verteilte, dezentralisierte Energieerzeugung. Es reicht nicht aus, die Energie dort zu generieren und zu speichern, wo dies am preiswertesten ist. Stattdessen muss jede Region mit ihrem Potential zur Energieversorgung beitragen. Jedes Dach benötigt eine Solaranlage und jedes Dorf einen Windpark. Auch Speicher sollten dezentral verteilt sein, möglichst dicht an den Einspeisepunkten um das Netz zu entlasten. Hinzu kommt, dass dezentrale Speicher durch zusätzliche Vermarktungsmöglichkeiten eher als zentrale Speicher in den Markt eintreten werden.
Diese dezentrale Erzeugung und Speicherung eröffnet neue Möglichkeiten für eine zuverlässigere Struktur des Stromnetzes als heute: Das Stromnetz kann in wesentlich kleinere Zellen als in einem traditionellen Stromnetz unterteilt werden, in ein „zellulares Netz“. Da jede dieser Zellen über eine verteilte Energieerzeugung verfügt, können diese Zellen prinzipiell für sich allein arbeiten, falls dies nötig sein sollte. Beispielsweise können diese individuellen Zellen im Falle eines globalen Black-Outs „überleben“.

Das alles kann ich nur voll unterstützen, denn egal welche Regierung jetzt zum Handeln kommt, diese Überlegungen müssen dringend berücksichtigt werden, zumal diese Ansatz vermutlich auch wesentlich günstiger und praxisnäher ist. Volker Quaschning hat auf der Pressekonferenz der Fridays- und Scientists4Future entscheidende Worte zum dringenden Ausbau und Beschleunigung der Energiewende gesprochen.

Energiewendekritikern empfehle ich in dem Zusammenhang auch einen Artikel aus dem eemag,

Residuallast: Das Energiesystem der Zukunft

Sonnige Grüße
Klaus Müller

Energiewende-Rocken und eemag

Quellen:

Stromnetz Wikipedia

Eberhard Waffenschmidt,
„Grundlagen, Nutzen und Planung zellularer Energiesysteme – Chancen und Herausforderungen„,
Online-Vortrag bei „Die Zukunft industrieller Eigenversorgung – Vom Campus-Netz zur Energiezelle“, organisiert durch Bayern Innovativ, 23.6.2021

Eberhard Waffenschmidt,
„Sind unsere Netze für die Energiewende ausreichend?„,
Öffentlicher Online-Vortrag für den Solarenergie-Förderverein-Deutschland e.V. (SFV), 14.4.2021.

Simulationstool zur Berechnung von Lastflüssen in Deutschland mit 100% Erneuerbaren Energien:
> Zur Website

Murat Gökhan Gökdemir,
„Konzept für einen inselnetzfähigen innerstädtischen Gebäudekomplex„,
Masterarbeit TH-Köln, 02. Nov. 2019

Arbeitsgruppe des VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.,
„Zellulares Energiesystem – Ein Beitrag zur Konkretisierung des zellularen Ansatzes mit Handlungsempfehlungen„,
Frankfurt am Main, Mai 2019

Raimund Richerzhagen,
„Aufbau und Test eines Labor-Micro-Netz mit fernsteuerbaren Komponenten“
Bachelorarbeit TH-Köln, 31.5.2019

Richard Grün,
„Inselnetzbetrieb eines Stadtteils„,
Praxisprojekt TH-Köln, 15. März 2019.

Mustafa Duman,
„Messungen der Schaltvorgänge beim Übergang eines Verteilnetzes in den Inselbetrieb„,
Bachelorarbeit TH-Köln, 5.März 2019

Silvan Rummeny, Eberhard Waffenschmidt,
„Autarkiebetrieb eines kommunalen Stromnetzes mit Batterie und Erneuerbaren Energien„,
Zukünftige Stromnetze, Berlin, 30.-31.Jan.2019.

Eberhard Waffenschmidt,
„Zellulare Stromnetze„,
Science Slam, organisiert vom ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung, Frankfurt, 20.Nov. 2018

Majid Nayeripour (Editor),
Mostafa Kheshti, Eberhard Waffenschmidt (Co-Editors),
„Smart Microgrids„,
IntechOpen Book, July 11th 2018
DOI: 10.5772/intechopen.72092
ISBN: 978-1-78923-459-6

Silvan Faßbender, Daniel Wittl, Janis Kaltschnee, Stefan Schroer, Eberhard Waffenschmidt,
„Cellular markets for distributed power grids: an exemplary study„,
Presentation at 7th International Energy and Sustainability Conference 2018 (IESC 2018), Cologne, 17.-18. May 2018

M.J. Mokarram, M. Nayeripour, T. Niknam, E. Waffenschmidt,
„Multi Area Economic Dispatch Considering Generation Uncertainty„,
7th International Energy and Sustainability Conference 2018 (IESC 2018), Cologne, 17.-18. May 2018

Silvan Faßbender, Eberhard Waffenschmidt,
„Options for an autarkic operation of a communal power grid using a battery and renewable energies„,
12th International Renewable Energy Storage Conference (IRES 2018), Düsseldorf, 13.-15. Mar. 2018

Eberhard Waffenschmidt, Momoko Kristuf, Daniel Korber,
„Zeitlich und räumlich aufgelöste Leistungsflüsse zwischen Regionen bei einer Stromversorgung mit 100% Erneuerbaren Energien in Deutschland„,
4. Otti-Konferenz „Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien“, Berlin, 31.1 -1.2.2017.

Eberhard.Waffenschmidt,
„Zellulare Netze mit dezentralen Erneuerbaren Energien„,
Vortrag beim Kongress „Dezentrale selbstregelnde Netzintegration von Elektromobilen und anderen netzverbundenen Akteuren„, organisiert von PiVo – Tanken im Smart Grid, Berlin, 19. Nov. 2015.

Moritz Falkenstein,
„Inselbetrieb eines Verteilnetzbereiches bei einem Blackout„,
Masterarbeit an der TH-Köln, 13.Okt. 2015

Eberhard Waffenschmidt,
„Cellular Power Grids for a 100% Renewable Energy Supply„,
5th International 100% Renewable Energy Conference (IRENEC 2015), Istanbul, Turkey, 28.-30.May 2015.

Eberhard Waffenschmidt, Ingo Stadler,
„Überlegungen zum künftigen Strommarkt„,
Presentation at: „Strommarktdesign: Weichenstellung für die Zukunft erneuerbarer Energieträger“, Tagung der Bischöfliche Akademie Aachen, 15.-16. Nov. 2014.