Wissen

17.03.19

«Im System denken, nicht in Einzelaspekten»

Das Stromnetz der Zukunft soll den Anforderungen der Energie­strategie 2050 des Bundes gerecht werden. ETH-Professorin Gabriela Hug forscht daran.
iStock, Luxwerk

Bei der Energiestrategie 2050 (vgl. Kasten) geht es auch um den Umbau des Stromnetzes. Warum?
In Zukunft werden wir nicht mehr nur grosse Kraftwerke haben, sondern auch eine Vielzahl dezentraler kleiner Strom­erzeuger, z. B. Photovoltaik­anlagen. Dies verändert die Anforderungen an das Stromnetz. Zudem werden Strom­konsumenten auch zu Strom­produzenten, was die Fliess­richtung des Stroms umkehren kann. An all dies muss das Stromnetz angepasst werden.

 

Sie selbst arbeiten am Stromnetz der Zukunft. Welche Rolle spielt hier die Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT)?
Die ICT, also Computer und Daten­übermittlung, wird immer wichtiger. Teil davon ist, dass bis Ende 2027 mindestens 80 Prozent der End­verbraucher mit intelligenten Strom­zählern, sogenannten Smartmetern, ausgerüstet sein müssen. Diese Messgeräte liefern jede Viertelstunde einen Messwert. Durch sie und weitere Messgeräte im Netz können die Vorgänge im Stromnetz besser abge­bildet werden. Smartmeter sind ausserdem die Voraussetzung für ein effizientes Lastmanagement. Dabei geht es da­rum, den Strom­verbrauch so weit wie möglich der momentanen Produktion anzupassen – statt umgekehrt. Insbesondere ­träge Systeme wie Wärme­pumpen­­heizungen oder Kühlgeräte bieten sich hierzu an. Auch das Laden von Elektro­autos eignet sich dafür. Ein weiteres Thema ist, Photovoltaik­anlagen über die Erzeugung sogenannter Blindleistung zur Spannungs­regelung einzusetzen und so das Netz zu entlasten. Für all dies braucht es zusätzliche ICT.

 

Kann die ICT den Ausbau des Strom­netzes überflüssig machen?
Es braucht beides. Die neuen Pump­speicher­kraftwerke Linth-Limmern und Nant de Drance zum Beispiel müssen über Höchstspannungs­leitungen an das schweizerische Übertragungsnetz ­an­geschlossen werden. Doch auch die ICT kann ihren Beitrag leisten, indem sie hilft, das bestehende Netz ­besser zu nutzen.

 

Die kurzen Messintervalle von Smartmetern lassen Rückschlüsse auf das Verhalten der Gebäudenutzer zu. Was lässt sich dagegen tun?
Dieses Datenschutzproblem ist ebenfalls Gegenstand unserer Forschung. Eine Idee ist, mit einem Batterie­speicher zu einer Photovoltaik­anlage und der entsprechenden Regelung den Strom­konsum aus dem Netz so zu verändern, dass Rückschlüsse auf das Verhalten der ­Bewohner erschwert werden.

 

Führt die Energiestrategie 2050 zu mehr Netto-Stromimporten und zum Bau von Gaskraftwerken?
Dies hängt von sehr vielen Aspekten ab. Die Stromversorgung ist ein riesiges System mit sehr vielen Komponenten. Statt von Einzelaspekten zu sprechen, ist Systemdenken angezeigt. Das ist nicht einfach – auch die Politik tut sich manchmal schwer damit. Die Kommunikation zwischen Technikern und Politikern ist deshalb sehr wichtig. Wir sollten uns nicht voreilig auf eine bestimmte ­Richtung festlegen, sondern alle Optionen prüfen und dabei auch in Erwägung ­ziehen, die Rahmen­bedingungen zu ­ändern.

 

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Gabriela Hug
ist Elektroingenieurin ETH. Sie ar­beitet als ausserordentliche Professorin am Institut für elektrische Energie­übertragung der ETH Zürich und forscht dort am Stromnetz der Zukunft. Die 39- Jährige ist verheiratet und Mutter dreier Kinder.

 

Energiestrategie 2050
Nach dem Reaktorunglück von Fukushima im Jahr 2011 hat die Schweiz den schritt­weisen Ausstieg aus der Kern­energie beschlossen. Für den dafür notwendigen Umbau des Schweizer ­Energie­systems hat der Bundesrat die Energie­strategie 2050 erarbeitet. Diese setzt auf die Steigerung der Energie­­effizienz, die Erhöhung des Anteils der erneuer­baren Energien, den schritt­­weisen Ausstieg aus der Kern­energie und die Anpassung des Strom­netzes. Am 21. Mai 2017 haben die Stimmenden das revidierte Energie­gesetz ange­­nommen und damit dem ersten Mass­nahmen­paket zur Umsetzung der Energie­strategie 2050 zugestimmt.

 


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