Ralf Tönjes ist Professor an der Hochschule Osnabrück, Fachbereich Mobilkommunikationstechnik und Projektmanagement. Sein neuestes Projekt heißt „City Grid“ – zu Deutsch: Stadtnetz.
Wenn Wind, Wasser und Sonne viel Strom liefern – ist das gut für eine Stadt?
Das ist eigentlich super, wenn der Wind weht und die Sonne scheint. Aber wir müssen das natürlich intelligent managen. Die Aufgabe ist, die Stabilität des Stromnetzes in einem ganz anderen System zu gewährleisten. Die Regelung des Netzes funktioniert derzeit über viele Generatoren, die in Kohle- oder Atomkraftwerken stehen. Dadurch wird geregelt, dass immer eine bestimmte Netzfrequenz vorhanden ist und das Netz stabil bleibt. Wir müssen schauen, wie das in Zukunft aussieht, wenn wir weniger Generatoren haben und stattdessen dezentrale Fotovoltaik-Anlagen. Zudem schwankt noch das Stromangebot je nach Sonne und Wind.
Und was hat das mit dem „CityGrid“-Projekt zu tun?
Was wir jetzt angehen wollen: Was heißt das eigentlich für eine Stadt, wenn mit regenerativen Energien Strom erzeugt wird? Wie können wir das auch für eine Stadt effizient gestalten?
Wir wollen Versorgungssicherheit gewährleisten. Dafür muss man natürlich auch in die Netze reingucken können. Man unterscheidet bei den Netzen zwischen Übertragungsnetzen, also den Hochspannungsnetzen, und den Verteilnetzen: Die verteilen den Strom in den Städten. Die Übertragungsnetze werden perfekt überwacht. Da weiß man genau, was passiert, wenn dort beispielsweise Spannungsschwankungen auftreten. Nur in den Verteilnetzen, da weiß man gar nichts. Die werden im Moment blind gefahren, es gibt nur Erfahrungswerte. Wenn jetzt alle anfangen, Fotovoltaik-Strom einzuspeisen oder ihre Elektrofahrzeuge aufzuladen, dann ist das natürlich eine Herausforderung für das gesamte Netz.
Wie geht die Projekt-Gruppe „CityGrid“ mit diesen Herausforderungen um?
Unser Ansatz ist, dass wir in einer Stadt nicht nur Stromnetze, sondern auch Wärmenetze haben. Wir planen, die Strom- und die Wärmenetze gemeinsam zu betrachten. Denn Wärme lässt sich viel besser speichern als Strom. Um hier intelligent steuern zu können, brauchen wir eine Kommunikation auch in den Verteilnetzen. Wir wollen in den nächsten fünf Jahren untersuchen, wie wir eine stabile und kostengünstige Energieversorgung für eine Stadt realisieren können – basierend auf regenerativen Energien.
Gibt es da schon konkrete Ansätze?
Im Moment betrachten wir verschiedene Stadtgebiete, von denen wir meinen, sie seien Vorreiter, wie sich das später mal entwickeln könnte. Wo etwa schon viel Solarenergie eingespeist wird. Da wollen wir erst einmal schauen: Wie verhält sich das in diesen Bereichen?
Und was könnte die Lösung des ganzen Problems sein?
Dass man Strom intelligent verbraucht. Man muss schauen, ob man Last verschieben kann. Wenn man zum Beispiel sein Elektromobil laden will, sollte man das natürlich machen, wenn der Strom günstig ist – also nachts. Oder man könnte zum Beispiel eine Gefriertruhe nachts ein bisschen stärker runterkühlen, dann braucht sie tagsüber nicht so viel zu kühlen.