Ökologische Orientierung der Agrarförderung – EEG nicht aufgeben

Berlin, 20. November 2012 - Josef Göppel nahm in seiner Rede zum Haushalt des Umweltministeriums insbesondere zur Agrarförderung und zum EEG Stellung. Hier können Sie den Film zur Rede ansehen.

Schön, aber wie funktioniert das?

Begeben wir uns auf einen kleinen Ausflug in die Physik. Was geht in einer Stromleitung vor sich?

Strom – was ist das eigentlich?


Elektrischer Strom besteht aus Elektronen, die sich in eine bestimmte Richtung bewegen.

Warum bewegen sich Elektronen?

Indem jemand am Ende einer Leitung zusätzliche Elektronen einspeist und so Druck aufbaut.

Stellen Sie sich zum Vergleich einen vollen Gartenschlauch vor.

Sie drehen den Wasserhahn etwas auf und sofort fließt am anderen Ende das Wasser heraus. So ist es auch beim Strom.

Ist das alles?

Nicht ganz! Das strömende Wasser entspricht dem Elektronenfluß. Den nennt man Stromstärke. Der Druck im Wasserschlauch heißt beim Strom Spannung. Entscheidend ist, dass die Spannung immer gleich hoch bleibt, sonst fließt bald kein Strom mehr. Sie darf aber auch nicht zu hoch sein, damit unsere elektrischen Geräte keinen Schaden nehmen.

Klar! Und wo ist dabei das Problem?

Jeder Verbraucher, der den Strom einschaltet, senkt die Spannung ab. In Millisekunden müssen von irgendwoher wieder neue Elektronen ins Netz kommen um eine genügend hohe Spannung aufrecht zu erhalten. Auf der anderen Seite darf dort, wo erneuerbare Energien Strom in das Netz einspeisen, keine zu hohe Spannung entstehen.

Je ungleichmäßiger ein Stromnetz beansprucht wird, desto höher sind die Spannungsunterschiede und damit der Regelungsbedarf.

Wie kann man regeln?

Eine Möglichkeit ist über die sogenannte Blindleistung. Sie besteht aus einem kleinen Teil der Elektronen im fließenden Strom, die den Zeittakt etwas später wechseln und so Spannungsschwankungen ausgleichen können. Zu viel Blindstrom verursacht jedoch höhere Verluste und belastet das Netz zusätzlich, weil er mit transportiert werden muss, aber beim Verbraucher keine Wirkleistung bringt.

Woher kommt die Blindleistung?

Die bedarfsgerechte Erzeugung der Blindleistung für die Spannungssteuerung ist eine Aufgabe der Kraftwerke. Im Prinzip können das auch dezentrale Anlagen mit erneuerbaren Energien übernehmen.

Wer weiß denn, wie viele Steuerelektronen gerade benötigt werden?

Mikrochips zur ständigen Messung der Stromspannung, schön verteilt über ganz Deutschland. Sie können in jeden Wechselrichter eingebaut werden. Bei größeren Anlagen braucht der Stromnetzbetreiber allerdings einen Zugriff zur Steuerung von außen.

Eine Rieseninvestition?

Keineswegs! Moderne Wechselrichter in Solarstromanlagen können die Optimalspannung von 230 Volt durch gezielte Impulse von Blindstromelektronen in ihrem Netzabschnitt bereit stellen. Dazu muss der Wechselrichter um 10 % überdimensioniert werden. Damit kann ohne Netzausbau das 1,5- bis 2-fache an PV-Leistung ans Stromnetz angeschlossen werden.

Woher nehmen die Wechselrichter nachts den Strom?


Sie ziehen einen kleinen Impulsstrom aus dem Netz oder sie holen ihn aus ihrem Batteriespeicher.

Ein Speicher neben jeder Solaranlage?


Genau! Es geht nämlich bei plötzlichen Verbrauchspitzen darum, 30 Sekunden zu überbrücken, bis gasbetriebene Blockheizkraftwerke im Schwarm anspringen.

Die Solaranlagen der Zukunft arbeiten nicht nur bei Sonnenschein, sondern liefern rund um die Uhr spannungshaltende Blindleistung und Energie für Kurzzeitüberbrückungen.

Klingt gut, aber was kostet das alles?

Die Entwickler dieser Technik sagen, mit einem „System-Dienstleistungs-Bonus“ von 1,5 Ct/kWh für den Betreiber der jeweiligen Solaranlage würde sich das neue System schnell verbreiten.

Ist damit das Stromnetz fit für die erneuerbaren Energien?


Nicht ganz! Das alte Stromnetz lief nur in eine Richtung, von den Großkraftwerken zu den Verbrauchern. Jetzt kommen Einspeisungen von den Enden her. Bisher lässt sich die Spannung nur in großen Umspannwerken beeinflussen. Nötig ist aber eine viel feinere Regelung in jedem Ortsnetz.

Zukunftsmusik?

Nein! Eine naheliegende Lösung besteht darin, den Ortsnetztransformator regelbar zu machen. So können die Spannungsschwankungen im Mittelspannungsnetz ausgeregelt und so vom Niederspannungsnetz fern gehalten werden. Damit steht der zulässige Spannungsbereich vollständig für das Niederspannungsnetz zur Verfügung. Infolgedessen können 2- bis 4-mal mehr PV-Anlagen am bestehenden Netz angeschlossen werden. Wenn alle Ortsnetztransformatoren regelbar wären, würde sich auch die Aufnahmefähigkeit des Mittelspannungsnetzes für PV-, Wind- und Biogasanlagen um den Faktor 2 bis 4 erhöhen.

Was kostet das?

Regelbare Ortsnetztransformatoren sind kostengünstiger und schneller zu realisieren als der Bau zusätzlicher Stromleitungen.

Wie funktioniert das genau?

Die Spannung am Transformator hängt von der Zahl der Drahtwicklungen um einen Magnetkern ab. Im schaltbaren Trafo sitzt eine Reihe unterschiedlicher Wicklungen nebeneinander. Ein Schalter springt von einer Wicklung zur anderen. Es ist wie beim Getriebe eines Autos.

Kann man die Spannung im Netz nicht auch mit intelligenten Stromzählern im Haushalt steuern?

Nein, denn Zähler können nicht direkt steuern, wohl aber Elektrogeräte gezielter einschalten. Damit kann die Spannung ebenfalls geringfügig beeinflusst werden. Der Vorteil liegt hier darin, dass der Stromverbrauch der Erzeugung aus Wind- und PV-Anlagen besser angepasst werden kann und damit künftig weniger Strom zwischengespeichert werden muss.

Die Ausstattung sämtlicher Haushalte mit intelligenten Stromzählern und steuerbaren Haushaltsgeräten braucht auch Zeit.

Zur Behebung der Spannungsprobleme ist es deshalb klüger, jetzt strategische Punkte gezielt zu regeln. Das sind dann nur maximal 600.000 Stationen, von denen jede 50 bis 250 Haushalte versorgt. Dort sitzt der Regelbare Ortsnetztransformator, der die Spannung konstant hält.

Die deutsche Energiewende

Seit dem Beschluss für eine echte Energiewende mit Atomausstieg entstehen zahlreiche neue technische Lösungen. Deutsche Ingenieure stehen weltweit in der vordersten Reihe beim Einfügen der erneuerbaren Energien in die Stromnetze. Die Welt schaut gespannt auf das deutsche Experiment!

Weitere Informationen finden Sie in einem Spiegel Online-Artikel: www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,791119,00.html

und in einem Interview mit dem Entwickler von regelbaren Ortsnetztrafos: www.energie-und-technik.de/automatisierung/news/article/81460/.