Unser Bedarf nach Strom nimmt stetig zu. Gleichzeitig soll aber umweltschonend und sparsam damit umgegangen werden. Dazu kommt eine zunehmend dezentrale Stromerzeugung, beispielsweise durch Solar- und Windkraftwerke, die an die Versorgungsnetzwerke heute hohe Anforderungen stellt. Um mit den zunehmenden Schwankungen der Stromproduktion zurecht zu kommen, müssen die Stromübertragungs- und Verteilnetze angepasst werden. Effiziente und sichere Mittel für Transport und Speicherung von Strom sowie Lösungen für ein intelligentes Strommanagement sind gefordert. Smart Grids könnten den Schlüssel für eine reibungslose Integration dezentraler Energieerzeuger und -speicherorte sowie für ein optimiertes Energiemanagement in Gebäuden liefern.

Von Smart Grid zu Smart Home
Das sogenannte intelligente Stromnetz gilt als Zukunftstechnologie für Energieeffizienz und «intelligentes Wohnen». Durch die Symbiose mit modernen Informations- und Kommunikationstechnologien wird es vergleichsweise intelligenter und flexibler steuerbar und kann den Strombedarf drastisch senken. Die Produktionsanlagen und Stromspeicher kommunizieren über das Stromnetz durch permanenten Datenaustausch mit den Verbrauchern und umgekehrt. Ist das Stromangebot gerade reichlich, weil viele Wind- und Solaranlagen arbeiten, sollen die Preise sinken. Die Konsumenten können anhand von sogenannten Smart Metern aktiv auf die Verfügbarkeit des Stroms reagieren und diesen genau dann verbrauchen, wenn der Strompreis niedrig ist. Andererseits werden stromintensive Anwendungen nicht mehr automatisch jeweils zur gleichen Uhrzeit gestartet, sondern durch einen intelligenten Zähler koordiniert und dann angeschaltet bzw. aufgeladen, wenn der Strom zur Verfügung steht.

Kosten senken mit ACCR-Seilen
Im Hinblick auf die Energiewende sind im Strom- und Datennetz grosse Herausforderungen zu meistern, die mit hohen Kosten verbunden sind. Insgesamt rechnet der Bundesrat für den Ausbau und die Erneuerung im Übertragungsnetz sowie für den Ausbau im Verteilnetz bis 2050 mit Kosten von rund 18 Mrd. Franken. Der Ausbau des Stromnetzes könnte allerdings einfacher als bislang angenommen sein. Denn Stromtrassen können durch die Ertüchtigung mit modernen Hochtemperaturleiterseilen, bestehend aus einer speziellen Aluminium-Keramik-Verbindung (ACCR – Aluminum Conductor Composite Reinforced), die doppelte Strommenge fassen. Die ACCR-Seile ermöglichen somit eine Erhöhung der Übertragungsfähigkeit von bestehenden Leitungen. Und wie eine neue Studie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) belegt, kann die Netzertüchtigung wirtschaftlicher und schneller als ein Netzaus- oder -neubau mit herkömmlichen Stromseilen sein, da beim Tausch der Leiterseile die vorhandenen Strommasten weiter verwendet werden können. Langwierige Planfeststellungsverfahren könnten entfallen. Smart Grids haben unter Berücksichtigung der neusten technologischen Möglichkeiten das Potenzial, eine entscheidende Rolle in der Energiewende einzunehmen und dabei auch finanzielle Vorteile für die Verbraucher zu generieren. Das Bundesamt für Energie bringt die noch bevorstehenden Herausforderungen im Positionspapier zu «Smart Grids» auf den Punkt: Es müssen neue Lösungen gefunden werden, die den Anforderungen des Wandels zu liberalisierten Märkten und dezentralen Erzeugungsstrukturen sowie zu volatiler erneuerbarer Einspeisung und Elektromobilität Rechnung tragen und ausserdem ein Höchstmass an Wirtschaftlichkeit, Versorgungssicherheit, Umweltverträglichkeit sowie gesellschaftlicher und politsicher Akzeptanz sicherstellen.