Stromnetze resistenter machen durch Fläche und Kommunikation

Insbesondere Kalifornien hat mit den aktuellen klimatischen Bedingungen und einer schnell voranschreitenden Energiewende große Aufgaben vor sich. Anhaltende Dürren machen ehemals verlässliche und vor allem von der Tageszeit und der Wetterlage unabhängige Stromerzeugung mit Wasserkraft schwierig bis unmöglich.

Aber auch konventionelle Kraftwerke bekommen bei Wasserknappheit Probleme. Sind die Außentemperaturen zu hoch und Wasser zum kühlen knapp, muss gedrosselt oder sogar abgeschaltet werden.

Hinzu kommen Solarparks und private Photovoltaikanlage, die in der Mittagszeit für Leistungsspitzen sorgen. Und nicht zu vergessen: Waldbrände, die mindestens für Abschaltung von Hochspannungsleitungen und Umspannwerken verantwortlich sein können.

Diese komplexe Problemstellung wurde an der Stanford University in einer umfangreichen Simulation durchgespielt, um aktuell und zukünftig das Stromnetz möglichst stabil zu halten. Um es dabei spannend zu machen, musste eine extreme Dürre in Kombination mit einer Hitzewelle bewältigt werden. Zweiteres sorgt durch den Einsatz von Klimaanlagen für einen enormen zusätzlichen Strombedarf.

Nachbarschaftshilfe im Großen und Kleinen

Selbst unter diesen schwierigen Bedingungen sorgt zunächst einmal eine einzelne Methode für ein um 40 Prozent niedrigere Risiko für Stromausfälle und einen um mehr als 50 Prozent geringeren Anteil an Strom, der trotz Bedarf nicht geliefert werden kann - sprich, eine gezielte Abschaltung einzelner Verbraucher erforderlich machen würde. Dafür muss zunächst das Netz erweitert werden, nicht allein durch mehr Stromleitungen, sondern schlicht durch den Zusammenschluss bisher nicht verbundener Stromnetze.

So gelingt es, unter anderem Phasen mit viel Wind oder Sonne in einer Region auf einer wesentlich größeren Fläche nutzbar zu machen. Immerhin ist es nahezu ausgeschlossen, dass zum Beispiel entlang der gesamten US-amerikanischen Westküste gar kein Wind weht. Leistungsspitzen in einem Gebiet werden dann auf das gesamte Netz verteilt, statt auf einer begrenzten Fläche ungenutzt zu bleiben.

Der zweite Punkt ist die Kommunikation zwischen den Energieerzeugern. Hier nehmen erneuerbare Energien eine zentrale Rolle ein. Mit verlässlichen Daten zur tatsächlichen Stromproduktion zu jeder Zeit lässt sich wiederum mit Blick auf das gesamte Stromnetz besser steuern.

Erneuerbare im Vorteil

Genau hier erweist sich Strom aus Wind und Photovoltaik als besonders vorteilhaft, sofern die nötigen Informationen auch zentral verarbeitet und im Stromnetz entsprechend umgesetzt werden. Bei Hitzewellen und Trockenheit bleiben beide Energieträger gut verfügbar. Gleichzeitig sorgt die zwangsläufige Verteilung auf größere Gebiete automatisch für Stabilität, weil Stromerzeugung und -verbrauch weit gestreut sind, statt auf wenige Knotenpunkte mit einzelnen, großen Energieproduzenten vertrauen zu müssen.

Abseits davon wird ein weiterer wichtiger Punkt angeführt: Selbst wenn der Ausbau erneuerbarer Energien nicht für einen Stromausfall verantwortlich sein sollte, könnte sich genau dieser Eindruck in der Öffentlichkeit und damit auch in der Politik festsetzen. Jedoch würde das dann dazu führen, die Erweiterung, Modernisierung und Dezentralisierung des Stromnetzes auszubremsen. Mit einer Konsequenz: Stromausfälle.