Virtuelle Kraftwerke

Kombikraftwerke für Netzstabilität

Von Katharina Lehmann · 2013

Durch den Zusammenschluss vieler kleiner Energieproduzenten lassen sich konventionelle Kraftwerke ersetzen.

 Solarpanels. Durch virtuelle Kraftwerke, also den Zusammenschluss vieler kleiner Energieproduzenten, lassen sich konventionelle Kraftwerke ersetzen.

Bereits heute übernimmt die Erzeugung von grünem Strom aus Sonne, Wind, Biomasse, Wasser und Geothermie in Deutschland an manchen Tagen mehr als die Hälfte der benötigten Energie. Das stellt deutsche Stromproduzenten allerdings auch vor Herausforderungen. War das bisherige System ausgelegt auf wenige Kraftwerke, die zentral für ausreichende Energiezufuhr sorgen und deren Leistung im Vorfeld plan- und steuerbar war, so fordern die erneuerbaren Energien eher dezentrale und flexible Strukturen. „Jede Energiequelle – sei es Wind, Sonne oder Biogas – hat ihre Stärken und Schwächen“, sagt Kurt Rohrig, stellvertretender Leiter des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) in Kassel. Würden die unterschiedlichen Charaktere der regenerativen Energien geschickt miteinander kombiniert, sei es möglich, dass jeder Produzent seinen Strom ins Netz einspeisen und die Stromversorgung in Deutschland auch in einer grünen Zukunft zuverlässig bleibe.

Dezentralität schafft Sicherheit

Die Vermittlungsarbeit können sogenannte virtuelle Kraftwerke leisten. Dahinter verbirgt sich ein intelligentes Steuerungssystem, das beispielsweise einen Windpark und eine Solaranlage mit einem Energiespeicher zusammenschaltet. Die Windräder springen in stürmischen Zeiten ein, scheint hingegen die Sonne, liefert die Photovoltaikanlage. Kommen beide Faktoren zusammen, wird die überschüssige Energie beispielsweise in ein Pumpspeicherkraftwerk eingespeist. An einem windstillen, bewölkten Tag hingegen stellt der Speicher diese Energie den Stromverbrauchern wieder zur Verfügung. Hinzu kommen neue Gaskraftwerke, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und Biomassekraftwerke, die ebenfalls die Nachfrage in wind- oder sonnenarmen Phasen decken.

Virtuelle Kraftwerke: Zusammenschluss vieler kleiner Erzeuger

Je mehr Kraftwerke und Energietypen dabei kombiniert werden, desto höher sind die Synergieeffekte und damit die Gesamteffizienz des virtuellen Kraftwerkes. Auch lassen sich regionale Unterschiede durch den Zusammenschluss vieler kleiner Erzeuger ausgleichen. Eine zentrale Steuerung sorgt dafür, dass die Nachteile der erneuerbaren Energien gemildert werden. So entsteht ein leistungsfähiges Netzwerk, das dezentral organisiert ist, aber nach außen hin – etwa an Strombörsen – als größere Gesamtheit auftreten kann. Mit dem konkreten Projekt „Kombikraftwerk 2“ erforscht das Fraunhofer IWES noch bis 2014 unter realen Wetterbedingungen, wie die intelligente Steuerung vieler dezentraler Anlagen auch bei regenerativer Vollversorgung die Versorgungsqualität sicherstellen kann. Ergebnis bisher: Durch den Zusammenschluss vieler kleiner Stromerzeuger können konventionelle Kraftwerke ersetzt und der Strom im Netzt stabil gehalten werden.

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