SIEMENS

Bis 2050 sollen 80 Prozent des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energien stammen – so ein Ziel der Bundesregierung im Rahmen der Energiewende. Der Ausbau von Wind-, Photovoltaik- und Biogasanlagen erfordert aber eine völlig neue Infrastruktur zur Verteilung der elektrischen Energie. Wo früher wenige Großkraftwerke den Strom in jedes Haus lieferten, kommt der Strom künftig aus Millionen kleiner dezentraler Anlagen. Das stellt nicht nur den Energiefluss auf den Kopf, sondern auch die Marktmechanismen. Wer gestern Stromkonsument war, kann morgen mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach „Prosumer“ sein – Produzent und Konsument gleichermaßen.

Um eine derart komplexe, offene und stark vernetzte Strominfrastruktur beherrschen zu können, braucht man neue Software-Systeme, die das Zusammenspiel automatisieren. Ein Schlagwort, das seit Jahren durch die Branche geistert, ist das virtuelle Kraftwerk. Es bündelt viele kleine Anlagen so raffiniert, dass sie wie ein einziges großes Kraftwerk wirken, ohne die starken Schwankungen in der Einspeisung, wie sie für einzelne Wind- oder Photovoltaikanlagen typisch sind. Laut einer aktuellen Studie des Beratungsunternehmen PricewaterhouseCoopers (PwC) sind virtuelle Kraftwerke ein unverzichtbares Instrument der Energiewende.

Was aber ist ein virtuelles Kraftwerk? Wie der Name vermuten lässt, ist es kein Kraftwerksblock, wie man ihn von konventionellen großen Stromerzeugungsanlagen kennt. Stattdessen werden hier viele kleine Anlagen gebündelt, die unter anderem dank ausgeklügelter Software zusammen wie ein großes Kraftwerk betrieben werden. Künftig werden solche virtuellen Kraftwerke unzählige Windräder, Photovoltaikanlagen, Biomassenanlagen oder kleine Blockheizkraftwerke bündeln müssen, um die Energiewende zum Erfolg zu machen. RWE hat das früh erkannt. Der Energieversorger betreibt in Dortmund seit 2008 ein virtuelles Kraftwerk. Dessen „Gehirn“ ist DEMS, das Dezentrale Energiemanagementsystem von Siemens. Es verarbeitet Wettervorhersagen, aktuelle Strompreise und den Energiebedarf und erstellt daraus stündliche Prognosen sowie Einsatzpläne für alle Anlagen.

Dieses virtuelle Kraftwerk bündelt mittlerweile eine Leistung von 150 Megawatt, vor allem aus Windkraftanlagen, aber auch aus Photovoltaik- und Biogasanlagen. RWE übernimmt für die Betreiber die Vermarktung des Stroms an der Strombörse EEX in Leipzig oder am Markt für Regelenergie, wo höhere Preise für kurzfristig verfügbaren Strom gezahlt werden. Die Erzeuger, die als Einzelkämpfer zu klein für eine Teilnahme am Börsenhandel wären, erhalten dafür einen Aufschlag zur üblichen Einspeisevergütung pro Kilowattstunde aus dem Erneuerbare-Energien-Gesetz.

Künftig sollen virtuelle Kraftwerke nicht nur Stromerzeuger poolen, sondern auch Verbraucher, die im Fachjargon Lasten heißen. Denn aus der Sicht des Stromnetzes wirkt eine ausgeschaltete Last – etwa das Kälteaggregat eines Kühlhauses – wie ein eingeschalteter Erzeuger, etwa ein hochlaufendes Notstromaggregat. Schaltet man die Last aus, steht mehr Energie für andere Verbraucher zur Verfügung. „Künftig wird es auch virtuelle Kraftwerke geben, die nur aus schaltbaren Lasten bestehen“, glaubt Dr. Thomas Werner, Produktmanager für virtuelle Kraftwerke in der Division Smart Grids des Sektors Infrastructure and Cities von Siemens in Nürnberg.

Harmonie vieler Anlagen. Ein kleineres virtuelles Kraftwerk betreiben die Stadtwerke München – ebenfalls mit DEMS als Herzstück. Sie haben Anlagen mit einer Gesamtleistung von über 20 Megawatt eingesammelt, vor allem aus eigenen Wasserkraftwerken an der Isar und fünf Blockheizkraftwerken. Auch eine Windturbine, eine Photovoltaik-Anlage und mehrere Notstromdiesel sind dabei, die kleinste Anlage leistet 30 Kilowatt. Als nächstes kommen eine Biogas- sowie eine Geothermieanlage dazu, außerdem schaltbare Lasten wie Industriepumpen oder Kühlhäuser. Es gehe bei diesem Projekt nicht um die Größe des virtuellen Kraftwerks, sondern um Erkenntnisse beim Zusammenspiel möglichst unterschiedlicher Anlagen sowie bei der praktischen Umsetzung der organisatorischen und betrieblichen Abläufe, erläutert Markus Henle, Programmleiter für virtuelle Kraftwerke bei den Stadtwerken München. DEMS sorgt für bessere Planungs- und Prognosesicherheit und erschließt so zusätzliche Möglichkeiten der Wertschöpfung, denn planbarer Strom bringt an der Strombörse höheren Erlös.

Die Balance aus Angebot und Nachfrage gelingt umso besser, je mehr Anlagen gebündelt werden. Kein Wunder, dass immer mehr Unternehmen als sogenannte Aggregatoren am Markt auftreten, die kleine Stromerzeuger einsammeln – zum Teil mit Angeboten, die eine deutlich höhere Vergütung als das Erneuerbare-Energien-Gesetz versprechen. Der Politik ist das ein Dorn im Auge, weil die Betreiber dadurch zweimal verdienen. Bei der nächsten Änderung des EEG Anfang 2013 soll dem Doppelverdienst ein Riegel vorgeschoben werden, was den Markt für virtuelle Kraftwerke schwieriger machen dürfte.