Smart Grid: Vorhut an den Großen Seen

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Ontario - Mit dem Green Energy Act leitete die kanadische Provinz an den großen Seen 2009 die eigene Energiewende ein. Der Weg zur ›grünen Provinz‹ führt über die intelligenten Netze. Die Erneuerbaren belasten das Netz noch nicht so stark wie in Deutschland, der Rollout von Smart Metern ist in vollem Gang.

22. Mai 2012

Die kanadische Provinz Ontario dürften Europäer in erster Linie als touristisches Ziel vor Augen haben. Dabei gehören Teile der Provinz zu den am stärksten industrialisierten Regionen Kanadas. Die Wirtschaft stützt sich auf ausgesprochene Klassiker: Automotive, Stahl, Elektro, Maschinenbau und Papierindustrie. Klassiker auch in dem Sinne, dass sie klassischen Konjunkturverläufen unterliegen und mitunter schwächeln.

Die Politik fördert daher verstärkt zukunftsgewandte Alternativen wie die Informationstechnik und vor allem ›Grüne Technologie‹. Dazu gehören die Erneuerbaren, Speichertechnologien, Energieeffizienz sowie die Konversion von Industriebrachen. Brad Duguid, Minister für wirtschaftliche Entwicklung, ist sich darüber hinaus bewusst, dass der Weg zur »grünen Provinz« über ein Schlüsselelement moderner Energietechnik führt: die Smart Grids.

Hintergrund ist der Green Energy Act von 2009. Das Gesetz leitete praktisch die Energiewende in Ontario ein. Die Provinz hat die Kohleverstromung per Gesetz ab 2014 untersagt und forciert den Ausbau von Wind- und Solarenergie. Für die verstärkten Bemühungen, die Stromversorgung auf neue Beine zu stellen, gibt es aber noch einen anderen Grund als die Umwelt- und Industriepolitik. Auf der informellen Ebene der Ontario-Politik wird das marode US-Netz genannt, das man gerne los wäre. Die US-Stromversorgung kennt drei Verbundsysteme, von denen der Eastern Connection Verbund nach Ontario übergreift – auch mit seinen immer wiederkehrenden Netzstörungen. 2003 kam es durch einen nichtigen Anlass zum bislang größten Blackout – ein Baum war einer Hochspannungsleitung zu nahe gekommen. Die amerikanischen Netzbetreiber waren nicht in der Lage, den Totalzusammenbruch zu verhindern. Der Blackout legte auch Ontario lahm, das allein dadurch in dem Jahr 1,4% des Bruttoinlandproduktes verlor.

Neue Netze dringend nötig

Allerdings ist die Netzqualität in Ontario auch verbesserungswürdig. In die Netzertüchtigung fließt daher viel Geld, neue Leitungen entstehen. Unternehmenssprecher Dave Watts von Ontarios größtem Energieversorger Hydro One kommentiert: »Es ist keine gute Idee, ein hundert Jahre altes Netz zu flicken.« Die Netzertüchtigung wird durch GE unterstützt. Der amerikanische Elektroriese liefert Transformatoren. Denn, so Watts weiter: »Wir müssen unsere Transformatoren auf das technische Niveau des 21. Jahrhunderts hochstufen.«

Netzertüchtigung, Speicher, Energieeffizienz, erneuerbare Energien und Smart Grids sollen es nun richten. Ontarios Entwicklungsminister Duguid tritt mit breiter Brust auf. »Ontario ist auf dem Weg von nirgendwo zum Weltmarktführer der Grünen Technologie«, lässt er im Laufe eines Gesprächs ganz nebenbei fallen.

Duguid ist sich sicher, dass die Nachfrage nach Smart-Grid-Technologie stark steigen wird. Er ist Kanadier genug, um mit einem Vergleich aus dem Eishockey die Industriepolitik der Provinz zu beschreiben: »Du musst nicht dahin laufen, wo der Puck gerade ist, sondern dahin, wo er hinschlittert.« Soll heißen: Wer zukünftig ganz vorne mitspielen will, muss sich jetzt um Zukunftstechnologien kümmern. Schließlich ist die angestrebte Weltmarktführerschaft für eine Region mit gerade mal einem Dutzend Millionen Einwohnern kein Pappenstiel.

Ob die Nummer Eins der Welt oder nicht – früher oder später kommt die Stromwirtschaft in Ontario wie auch anderswo nicht ohne Smart Grids aus. Hier wie auch anderswo belastet der Strom aus den fluktuierenden Energieträgern Wind und Solar die Netzbalance.

Erneuerbare eingeplant

»Die Netzfrequenz bewegt sich in einem schmalen Korridor von 59,9 bis 60,1Hertz und muss permanent ausgeregelt werden«, sagt Ron Dizy, CEO des Technologieunternehmens Enbala Power Network. »Die erneuerbaren Energien machen Stress, die Netzbetreiber stehen unter hohem Anpassungsdruck.«

Smart Grids in Verbindung mit wirtschaftlichen Speichersystemen verringern den Regelbedarf und stellen weniger Ansprüche an den Netzbetrieb. Nur: In Ontario tritt das Problem fluktuierender Stromerzeugung bislang kaum auf, weil die Penetration der Stromerzeugung mit Wind- und Solarstrom sehr gering ausfällt. Nach den von der Regierung festgelegten Ausbauzielen der erneuerbaren Energien soll sich das aber bald ändern. Der Puck hat Fahrt aufgenommen.

Will man aber dorthin, wo ›der Puck hinschlittert‹, stattet man – wie Hydro One – schon jetzt 1,2Millionen Kunden mit intelligenten Zählern aus, die diese über ihren Stromverbrauch und das aktuelle Angebot informieren. Das sind immerhin über 90% der Kunden. Von denen wiederum profitieren 80% von einem flexiblen Tarifsystem.

Das dreistufige System ist nach der Einführung der Zähler das zweite, wichtige Element eines Nachfragemanagements. Die Tarife belohnen den Stromverbrauch in nachfrageschwachen, aber angebotsstarken Zeiten.

Allerdings müssen die Haushalte den eigenen Stromverbrauch noch von Hand regeln. Sie bekommen zwar alle nötigen Informationen, die sie für eine Entscheidung brauchen. Die Waschmaschine, den Trockner oder die Klimaanlage einschalten müssen sie aber noch selbst. In der nächsten Ausbaustufe soll das automatisch erfolgen, frühestens in drei Jahren.

Smart Grid heißt in Ontario vielfach: hinter dem Zähler. »Smart Grid ist fokussiert auf den Kunden«, so John Mulrooney, Direktor Smart Grids beim Netzbetreiber PowerStream. »Ein Smart Grid, das nur die Aufgaben des Netzbetreibers vereinfacht, ist kein Smart Grid. Am Ende muss immer der Benefit für den Kunden stehen.«

Angesichts der vorgelegten Zahlen allerdings kommen an der Wirksamkeit dieser Vorstellungen Zweifel auf. Das Nachfragemanagement bringt bislang den Kunden nur wenig Ersparnis, einige wenige Dollar im Jahr.

Für die Endkunden ist das, gemessen am Aufwand, kaum attraktiv. Zum einen geht die Einsparung von einigen 100kWh im horrenden Pro-Kopf-Verbrauch von rund 12.000kWh/a unter. Zum anderen bietet der durchschnittliche Strompreis von 0,10€/kWh wenig Anreize zum Sparen. Letztendlich profitiert wieder der Netzbetreiber.

Druckluft aus dem See

Um einen weitergehenden Ansatz als die bloße bedarfsorientierte Nutzung eines flexiblen Tarifmodells geht es bei einem Projekt, dass Hydro One und IBM gemeinsam im Norden Ontarios installiert haben. Das Gebiet umfasst 7,5% der Provinzfläche mit 25.000 Stromkunden. Der Pilot dient dazu, Solar- und Windstrom ins Verteilernetz zu integrieren, Lösungen für die Speicherung von Elektrizität in Elektroautos und das Energiemanagement für Haushaltsgeräte auszuprobieren sowie die Stromnachfrage der Haushalte mit dem Angebot abzustimmen.

Hier sind mit IBM und GE die Großen der Branche am Start. IBM hat Lösungen hinsichtlich Datensicherheit, -management und -schutz erarbeitet. GE entwickelt eine Kommunikationsplattform. Sie soll die direkte Verständigung von Haushaltsgeräten, Speichermedien und der Netzführung erlauben und den persönlichen Eingriff des Endkunden in das Netzmanagement verringern.

Daneben arbeiten Dutzende mittelständischer Unternehmen und erweisen sich häufig als äußerst kreativ. Cameron Lewis etwa, Präsident des Unternehmens Hydropower, hat eine Speichertechnik entwickelt, bei der überzähliger Solar- und Windstrom in Pressluft umgewandelt und anschließend in großen Ballons in tiefen Seen gelagert wird.

Soll die Pressluft wieder verstromt werden, öffnet sich ein Ventil. Unterstützt durch den Wasserdruck strömt die Luft durch eine Turbine. »Der Gesamtwirkungsgrad des Systems liegt bei 70 Prozent«, kommentiert Lewis kritische Nachfragen. »Es ist extrem kosteneffektiv.« Man brauche nur tiefe Seen – die hat Ontario im Überfluß.

Jörn Iken

Erschienen in Ausgabe: 05/2012