Eine gesicherte, zuverlässige und klimaneutrale Energieversorgung – das ist das Ziel der Zukunft. Um diesem näher zu kommen und damit gleichzeitig den aktuellen Herausforderungen in Bezug auf die Energiewende, den Klimawandel und die Energieversorgung in Deutschland entgegenzutreten, gibt es verschiedene Modelle zur Produktion und Verteilung von Strom und Wärme. Eines davon sind sogenannte Microgrids. Als Option für eine autarke Energieversorgung befinden sie sich momentan im Praxistest.
Zu welchen Ergebnissen diese Tests bereits geführt haben, welche Möglichkeiten Microgrids eröffnen und was überhaupt hinter diesem Konzept steckt, erfahren Sie in diesem Artikel.
Das Energiekonzept einfach erklärt
Als kleineres, autarkes Energienetz dient ein Microgrid, auch Mikronetz genannt, der autarken Energieversorgung. Im Zuge des Ausbaus der erneuerbaren Energien entstanden, machen Microgrids es möglich, Strom dezentral herzustellen. Das bedeutet, dass Microgrids zwar an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sein können, sich bei Bedarf jedoch ganz unkompliziert von diesem abtrennen und eigenständig betreiben lassen. Durch diese Unabhängigkeit vom Netz der allgemeinen Versorgung und mittels intelligenter Steuerung über eine spezielle Leittechnik, läuft ein Microgrid maximal effizient. Vor allem in abgeschiedenen Regionen auf der Welt, aber auch in Industrieparks oder im dezentralen (ländlichen) Raum ist diese Technologie eine spannende Alternative. Denn ein Microgrid kann sich komplett autark und ganz unabhängig von äußeren Einflüssen wie beispielsweise Störungen in der öffentlichen Stromversorgung oder Blackouts betreiben.
Welche Komponenten gehören zu einem Microgrid?
Damit ein Microgrid autark funktionieren kann und zum Beispiel im Falle eines Stromausfalls den Energiebedarf im betroffenen Gebiet sichern kann, sind verschiedene Komponenten erforderlich. Zunächst wären da die Erzeugungsquellen zu nennen. Sie sind ein fester Bestandteil eines jeden Microgrid. Dabei handelt es sich meistens um dezentrale Erzeuger auf Basis erneuerbarer Energien wie Photovoltaikanlagen oder Windkrafträder. Aber auch konventionelle, gesicherte Erzeuger wie zum Beispiel Blockheizkraftwerke lassen sich in einem Microgrid einsetzen.
Dazu kommen Stromspeicher wie Batterien oder Wärmespeicher sowie Technologien der Sektorenkopplung wie Power-to-X oder Wärmepumpen. Diese sind genauso wichtig für ein Microgrid wie die Erzeugungsquellen. Ein weiterer Bestandteil, der zu jedem Microgrid gehört, sind die Verbraucher als Energiekonsumenten. Sie gehören ebenfalls fest zu einem Mikronetz dazu. Denn in den Kleinst-Energiesystemen sind Verbraucher, Erzeuger und Speicher immer miteinander verbunden. Hier kommt die letzte Komponente ins Spiel: Die intelligente Steuerung bzw. ein intelligentes Energiemanagementsystem. Dieses ermöglicht den ständigen Austausch zwischen Erzeugung, Speicherung und Verbrauch, um so den richtigen Einsatz der einzelnen Komponenten zu steuern, was eine maximal effiziente und gesicherte Energieversorgung ermöglicht.
Microgrids vs. Smartgrids — ähnlich und trotzdem nicht gleich
Microgrids sind eine Untergruppe der Smartgrids, unterscheiden sich jedoch in einigen Punkten von diesen. Denn während Microgrids sich als sogenannte Inselnetze vollkommen unabhängig vom öffentlichen Netz betreiben lassen können, sind Smartgrids nicht in der Lage komplett autark zu funktionieren. Dennoch können sie flexibel auf äußere Einflüsse reagieren und sich an spontane Gegebenheiten anpassen. Möglich machen es eine spezielle Kommunikationsinfrastruktur sowie die Nutzung intelligenter Systeme zum Betrieb eines Smartgrids. Dennoch können diese nur auf äußere Einflüsse reagieren und – ganz im Unterschied zu einem Microgrid – nicht komplett autark agieren.
Mikronetze als Chance für die autarke Energieversorgung der Zukunft
Durch die Möglichkeit zur unabhängigen Nutzung eines Microgrid eröffnen sich eine Menge Chancen für eine autarke Stromversorgung, die nicht vom öffentlichen Stromnetz abhängig ist. Ein wichtiger Punkt ist in diesem Zusammenhang zum Beispiel, dass Microgrids als Inselnetze nicht von äußeren Gegebenheiten beeinflussbar sind. Ist die öffentliche Energieversorgung also durch irgendetwas beeinträchtigt, kann ein Microgrid trotzdem die volle Leistung abrufen und Energie dorthin liefern, wo sie benötigt wird. Das ist vor allem für Krankenhäuser, Feuerwehren oder andere systemrelevante Institutionen ein enorm wichtiger Vorteil. Denn mittels Microgrid ließen sich hier im Falle eines Stromausfalls vielleicht sogar Leben retten.
Und auch in Bezug auf erneuerbare Energiekonzepte wie Wind- und Sonnenenergie, die zunehmend mehr als Energiequelle dienen, kann das Microgrid mit einigen Vorteilen überzeugen. Denn auch wenn Wind und Sonne einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zu einer klimafreundlichen, „grüneren“ Energieerzeugung ausmachen, so ist ihre Unbeständigkeit doch gleichzeitig ein gewichtiger Nachteil. Diese Volatilität führt zu einer fluktuierenden Energieerzeugung, die immer wieder Lücken in der Versorgungssicherheit verursacht. Und genau diese Lücken kann ein Microgrid schließen.
Stabile Stromversorgung in instabilen Zeiten
Besonders in politischen und gesellschaftlichen Krisenzeiten spielt die Versorgungssicherheit eine große Rolle. Und damit kommt die Energieunabhängigkeit ins Spiel. Denn je mehr Energie Deutschland selbst produzieren kann, umso weniger muss das Land importieren. Und das fördert seine Unabhängigkeit. Ziel ist es also, die Verbraucher autark versorgen zu können und nicht auf Stromimporte aus dem Ausland angewiesen zu sein. Und genau das können Microgrids unter anderem möglich machen. Denn sie garantieren die Energiesicherheit der Netzmitglieder und fördern die Unabhängigkeit von importierter Energie. Auch wenn es zu politischer Instabilität kommt.
Das Microgrid im Praxistest – wie klappt es wirklich?
Aktuell gibt es mehrere Gemeinden, die Microgrids bereits in der Praxis testen. Neben Berlin und Landau ist das bayerische Wildpoldsried eine dieser Gemeinden. Hier wurde die Nutzung eines Microgrid zunächst als Forschungsprojekt gestartet. Mittlerweile läuft das System jedoch so gut, dass es die gesamte Gemeinde mit Strom versorgen kann. Darüber hinaus produziert die Netzgemeinschaft aktuell sogar mehr Strom, als sie selber verbraucht. Das zeigt: Gerade kleine, ländliche Gemeinden können extrem von einem Microgrid profitieren. Die erfolgreichen Praxistests sowie die Vielzahl an positiven Eigenschaften der Microgrids lassen einen positiven Ausblick in die Zukunft erahnen. Denn sie können die Energieversorgung ein gutes Stück unabhängiger, flexibler und intelligenter gestalten.