Stromnetz der Zukunft

Zusammenspiel der erneuerbaren Energien

Das Leben, wie wir es heute führen ist ohne elektrischen Strom undenkbar und die Stromproduktion hängt heute im Wesentlichen von Rohstoffen ab, die künftig knapp werden. Die Kohlevorräte sind in spätestens 200 Jahren erschöpft, Erdgas noch viel früher und Uran, der Rohstoff für die Kernkraft, wird schon in 20 bis 30 Jahren zur Neige gehen. Ist unsere Stromversorgung auch in Zukunft gesichert?

Stromnetz der Zukunft

Allen Anstrengungen zum Trotz, durch effizientere Techniken den Stromverbrauch in der Europäischen Union zu drosseln, steigt dieser stetig und scheinbar unaufhaltsam. Laut Prognosen werden bis 2030 die Rohstoffe aus Kohle, Uran und Erdgas gerade noch die Hälfte des Bedarfs decken. Die Lücke sollen in Deutschland erneuerbare Energien schließen. Kann das funktionieren, oder stehen wir bald schon im Dunkeln?

Das Transportproblem

Trick Stromkabel Text 4


Es gibt bereits verschiedene Technologien, um regenerative Energien zu nutzen. In Südspanien, nahe Sevilla, produziert ein Solarkraftwerk Strom für über 200.000 Haushalte. Die Sonne ist hier zuverlässiger Energielieferant. Doch elektrischer Strom lässt sich nicht beliebig befördern. Beim Transport von Spanien bis Deutschland würde etwa ein Viertel der Energie in den Leitungen verloren gehen.

Auch Wind kann Energie im Überfluss liefern. In der Nordsee, 100 Kilometer vor der Küste, weht zwar stetig eine frische Brise, doch hier braucht niemand Strom. Nun entsteht in der Nähe des Windparks ein Umspannwerk. Im Inneren wandeln schon jetzt im Testbetrieb riesige Spulen den durch die Windräder erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um. Der Vorteil dabei ist, dass bei Gleichstrom der Transportverlust unter hoher Spannung erheblich geringer ist.

Gleichstrom kann transportiert werden

Elektrizität, insbesondere Wechselspannung, ist nur begrenzt speicherfähig. Die gewonnene Energie muss von den Kraftwerken mit Freileitungen über ganze Kontinente und mit Kabeln sogar durch Meere übertragen werden. Fließt durch das Kabel Wechselstrom, ändert sich ständig das Magnetfeld. Auch elektrisch geladene Moleküle des Kabelmantels richten sich danach aus und genau das verbraucht wertvolle Energie.

Hochspannungsleitungen Text 4

Ganz anders verhält sich das bei Gleichstrom. Insbesondere die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ist für große Distanzen vorteilhaft: Das Magnetfeld ist stabil und der Transportverlust geringer. Die Anbindung des Nordsee-Windparks an ein europäisches Hochspannungsnetz soll helfen, die drohende Versorgungslücke zu schließen. Gleichstromkabel machen den Transport selbst über lange Strecken möglich. Doch bei Flaute hilft die Verbindung alleine nichts. Denn elektrischer Strom lässt sich nicht so einfach speichern.

Das Speicherproblem

Liefert heftiger Wind über der Nordsee überschüssigen Strom, soll er deshalb künftig durch Gleichstromleitungen nach Norwegen transportiert werden. Große Höhenunterschiede und viel Wasser machen Norwegen zu einem wichtigen Partner im europäischen Stromnetz der Zukunft.

Staudamm Text 4

Mit Windstrom aus der Nordsee will man dort künftig Wasser in hoch gelegene Stauseen pumpen. Die Seen sind gigantische Energiespeicher. Bei Bedarf wird Wasser per Knopfdruck abgelassen und erzeugt Strom maßgeschneidert für den momentanen Verbrauch. So kann Norwegens Wasserkraft ab 2015 Spitzenlasten auch im deutschen Stromnetz decken.

Europäisches Stromnetz der Zukunft

Im Netz der Zukunft ergänzen sich Wasserkraft aus dem Norden und den Alpen Sonnenstrom aus Südeuropa und Afrika sowie Windkraft aus Offshore-Anlagen in der Nordsee. Erst der Verbund macht regenerative Energien für die Sicherung der künftigen Energieversorgung interessant.

Stromnetz Europa Text 4

Viel wäre erreicht, würden schon heute Spitzen im Verbrauch abgemildert und elektrischer Strom dann genutzt, wenn genug davon da ist. Intelligente Stromzähler helfen beim Verbrauchsmanagement: Gibt es im Netz Strom im Überfluss, schaltet sich etwa die vorbereitete Waschmaschine automatisch an.

Auto als Energiereserve

Auch im Stromnetz der Zukunft helfen intelligente Lastenmanager, bereitgestellten Strom optimal zu nutzen. Und selbst für das Speichern elektrischer Energie gibt es eine simple Idee: Elektroautos. Nachts, wenn mehr Strom zur Verfügung steht als gebraucht wird, heißt es: Batterie aufladen. Fährt das Auto tagsüber nicht, dient es als Energiereserve. Viele aufgeladene Autos sind praktisch eine riesige Batterie, die man bei Bedarf anzapfen kann.

Dezentrale Stromversorgung und -erzeugung sind wesentliche Schritte zu mehr Effizienz. Viele Experten schätzen, dass in Zukunft die dezentrale Energieversorgung zunehmen wird. Vielleicht haben wir ja bald schon anstatt der Ölheizung ein kleines Kraftwerk im Keller mit dem man dann nicht nur den eigenen Strom produziert sondern auch noch die Heizwärme. Intelligente Netzwerke eröffnen die Chance, dass erneuerbare Energien die drohende Versorgungslücke schließen, ohne die Versorgungssicherheit zu gefährden.

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