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Smart-Grid

Gemeinsam unabhängiger

Das Streben nach maximaler Energieeffizienz im Bauwesen ist groß: So kann ein einzelnes Haus mit wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen im Regelfall eine Autarkiequote von 60 Prozent erreichen. Werden jedoch mehrere Häuser mit intelligenten Stromnetzen verknüpft, lässt sich dieser Wert problemlos steigern.

Dicke Dämmung, optimale Gebäudeausrichtung und eine Photovoltaikanlage auf dem Dach: So werden energieeffiziente Häuser heutzutage gebaut. Selbst an kalten Tagen brauchen derart konzipierte Baukörper nur mehr wenig Wärmezufuhr, den benötigten Strom produzieren sie zum großen Teil selbst.

Und doch sind der Energieeffizienz von einzelnen Gebäuden Grenzen gesetzt. Zwar lässt sich eine Autarkiequote von rund 60 Prozent noch einfach erreichen. Sollen jedoch bessere Werte erzielt werden, werden die dafür notwendigen Wege und Mittel teuer und kompliziert. Im Allgemeinen lohnt sich dieser Alleingang schlichtweg nicht.

Smart-Grid in Theorie …

Wer hingegen auf ein Netzwerk setzt, kann durchaus höhere Autarkiequoten erzielen. Notwendig dafür sind intelligente Stromnetze, sogenannte Smart-Grids. Statt in Einzelbauten und -strukturen zu denken, steht bei Smart-Grid die Gemeinschaft im Vordergrund. Gebäude und Strukturen werden miteinander vernetzt, mit dem Ziel, sich gegenseitig zu unterstützen.

Um dies zu ermöglichen, kombinieren Smart-Grids die Erzeugung, die Speicherung und den Verbrauch von Strom miteinander. Eine zentrale Steuerung stimmt alles optimal aufeinander ab und gleicht auf dieser Basis Leistungsschwankungen im Netz aus. Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sowie dezentral organisierte Energiemanagementsysteme organisieren die einzelnen Komponenten, damit das Zusammenspiel funktioniert.

In einem Smart-Grid wird demnach nicht nur Energie transportiert, es werden auch Daten weitergeleitet, die Netzbetreibern Informationen zur Energieproduktion und -verbrauch liefern. Dies macht es möglich, erneuerbare Energien effizient zu nutzen und im Energienetz zu integrieren. Zudem kann so die Netzauslastung optimiert werden.


… und Praxis

In der Praxis bedeutet dies: Erwirtschaftet beispielsweise ein Einfamilienhaus über die eigene Photovoltaikanlage Stromüberschuss und seine eigenen Speicher sind bereits voll, würden die Besitzer des Gebäudes diesen Überschuss üblicherweise für rund 10 Ct/kWh an den örtlichen Netzbetreiber verkaufen. Ein benachbarter Hausbesitzer, der zum gleichen Zeitpunkt hingegen Strom bräuchte, müsste diesen vom Netzbetreiber für umgerechnet 30 Ct/kWh einkaufen.

Leben die Hausbesitzer hingegen in einer mit Smart-Grid ausgestatteten Siedlung, können die darin vernetzten Hausbewohner innerhalb des eigenen Netzes Strom austauschen. Am Ende jeden Jahres wird abgerechnet und ermittelt, wer wie viel Strom selbst genutzt, an Nachbarn geliefert oder ins Netz gespeist hat. Und das macht sich bezahlt. Nicht nur in der eigenen Geldbörse, sondern auch in der Höhe der Autarkiequote. Hier macht die Verknüpfung von mehreren Häusern eine Quote von bis zu 89 Prozent möglich.

Ein intelligentes Stromnetz integriert sämtliche Akteure in ein Gesamtsystem, in dem Erzeugung, Speicherung, Netzmanagement und Verbrauch aufeinander abgestimmt werden.

Smarter Leben

Natürlich darf das Thema Konnektivität, sprich intelligente Gebäudetechnik, im Zusammenhang mit einem lebenswerten Wohn- und Arbeitsumfeld nicht vergessen werden. Das Internet der Dinge (IoT) bietet der Bau- und Wohnungswirtschaft immer wieder neue, effiziente Möglichkeiten, Häuser und Wohnungen sicher, komfortabel, zukunftsfähig und flexibel zu gestalten – vor allem gewinnt es in der Bauwirtschaft langsam an Relevanz. Selbst wenn die Skepsis bei vielen Architekten, Ingenieuren, Energieberatern und Heizungsbauern nach wie vor groß ist – dem Digitalisierungstrend kann sich auch die Bauwirtschaft nicht verschließen. Sollte sie auch nicht, die damit verbundenen Potenziale nämlich sind enorm. Ein Forschungsprojekt des Handwerksinstituts itb beschreibt diesen Markt sogar als „Milliardenchance für Handwerksbetriebe“. Kurzum: Der Handwerker der Zukunft ist smart, neue digitale Berufsbilder werden nach und nach Realität.

Bei dieser Transformation unterstützen die Handwerkskammern ihre Mitglieder, auch der Smart-Home-Leitfaden des RKW Kompetenzzentrums hilft Planern, Handwerkern und Bauunternehmen, grundlegendes Wissen über Smart Homes zu erwerben und Geschäftsmodelle entsprechend zu modifizieren, damit sie von der innovativen Technologie profitieren und Kunden entsprechend beraten können. Vor allem Menschen, die Wert auf einen modernen Lifestyle und Wohnkomfort legen oder ihren Energieverbrauch optimieren wollen, fühlen sich von dieser Technik besonders angesprochen. Knapp zwei Drittel der Deutschen sind sogar davon überzeugt, dass sich intelligente Technologien langfristig durchsetzen und schon bald so selbstverständlich sein werden wie das Smartphone.

Mehr Infos unter:

Smart-Grid im Projekt

In Deutschland erfolgten die ersten Smart-Grid-Aktivitäten unter dem Dach der Förderinitiative der Bundesregierung „E-Energy – IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft“. 2013 wurden auf dieser Basis sechs Pilotprojekte gefördert. Ziel dieser Vorhaben war es, den Nutzen des Einsatzes der Informationstechnologien im Energiebereich zu erforschen und zu erproben.

Seitdem ist die Forschung weiter vorangeschritten: Im Rahmen des Heilbronner Projekts SmaLES@BW wurde für ein Wohnquartier mit mehreren Gebäuden ein komplexes Energiesystem geplant, inklusive Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Das Ergebnis wurde zur Bundesgartenschau 2019 demonstriert.

Fast zeitgleich hat die Neubausiedlung Living Lab Walldorf die Akzeptanz intelligenter Steuerungen untersucht. Dazu wurden Energieerzeugungsanlagen und Speicher in etwa 40 Haushalten und Gewerbebetrieben intelligent vernetzt. Anfang dieses Jahres fand auch dieses Projekt einen Abschluss.  

Die derzeit noch im Bau befindliche Siedlung Allensbach am Bodensee setzt ebenfalls auf Smart-Grid. In der Anlage werden zwölf Doppelhaushälften und zwei Mehrfamilienhäuser im KfW-40 Plus Standard intelligent miteinander vernetzt. Nach ihrer Fertigstellung werden die Bewohner der Siedlung weitgehend autark leben und wirtschaften können. Smart-Grid trägt maßgeblich dazu bei.