Der Umbau der Stromproduktion mit dezentralen PV- und Windkraftanlagen macht auch ein neues Netzdesign notwendig. Große Pilotprojekte dazu sind im Entstehen. Die dafür nötigen Technologien findet man auf der HANNOVER MESSE Energy in den neu formierten Ausstellungsbereichen Netztechnik in der Halle 13 und Energiemanagement in der Halle 12.

Mit den Konsequenzen der Energiewende für das elektrische Netz beschäftigen sich Energieversorger und Elektrotechnik-Anbieter gleichermaßen. Anfang Dezember 2015 diskutierten beispielsweise 800 Branchenexperten des Forums Netztechnik/Netzbetrieb (FNN) im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE), was notwendig ist, um das Netz der Zukunft aufzubauen und sicher zu betreiben. Vom Netz zum System müsse man gehen, betonten die Fachleute, und gleichzeitig habe ein besonderes Augenmerk auf dem sicheren Systembetrieb zu liegen. Die Herausforderung dabei ist, die Elektrotechnik mit Informations- und Kommunikationstechnologien zu verbinden, die bisher nicht mit den gleichen Sicherheitsanforderungen konzipiert wurden, die man an die elektrischen Netze stellt.

Dr. Stefan Küppers, Vorstandsvorsitzender von VDE|FNN und Geschäftsführer Technik der Westnetz GmbH, fasst die Anforderungen so zusammen: "Das Netz der Zukunft muss vor allem flexibler, kommunikativer und damit intelligenter sein als heute. Es muss auf sehr hohe Fluktuationen vor allem bei der Einspeisung vorbereitet sein, auch beim Verbrauch und künftig bei den aufkommenden Speichern."

Energieversorger und Elektrotechnik-Hersteller arbeiten in Pilotprojekten daran, die Netze der Zukunft in der Praxis aufzubauen und zu testen. Die Oldenburger EWE installiert derzeit etwa die Technik zu "enera", einem Projekt, bei dem man ein hoch dynamisches Energiesystem installieren und betreiben will. Untersucht wird dazu, welche Messtechnik in den Haushalten und im Verteilnetz notwendig ist und mit welcher Datendichte der Netzbetreiber rechnen muss. Sammeln und weiterverarbeiten will man dazu außer den elektrischen Messwerten im Netz auch Daten der Kunden sowie Marktdaten. Aus den unterschiedlichen Quellen wird so laufend ein "Datensee" gespeist. Er soll es dem Energieversorger möglich machen, ein hochdynamisches Energiesystem zu steuern, in dem die Betreiber zu jeder Sekunde wissen, was im Verteilnetz vor sich geht. Das Smart Grid will man dazu auch mit den Strommärkten verbinden, auf denen Überschüsse und Flexibilitäten gehandelt werden können.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgen derzeit Siemens, Wien Energie und weitere Partner am Rande der österreichischen Hauptstadt. Dort entsteht gerade eine neue Trabantenstadt auf einem ehemaligen Flughafengelände. Bis zum Jahr 2028 will man in der sogenannten Seestadt Aspern rund 10 500 Wohnungen, 20 000 Arbeitsplätze, Geschäfte, Bildungs- und Forschungseinrichtungen und ein Gewerbegebiet errichten. Über 3 400 Wohnungen sind in dem Stadtentwicklungsprojekt bereits fertig gestellt.

Das Besondere an dem Projekt Seestadt Aspern: Ein Teil der Gebäude und das Niederspannungsnetz sind als Labor für die Energiewende und die Netzentwicklung konzipiert. Drei Gebäude erhalten neben viel Messtechnik elektrische und thermische Speicher, Wärmepumpen, PV-Anlagen und solarthermische Kollektoren. Zudem hat man das elektrische Netz für die Tests ertüchtigt: In den zwölf Trafostationen kommen insgesamt 23 Trafos mit unterschiedlicher Technologie zum Einsatz. Natürlich geht es auch bei dem Projekt in der Seestadt Aspern nicht nur um die Technik. Die Nutzer sollen ebenfalls Flexibilitäten, die sie durch optimierte Eigennutzung und den Einsatz der Speicher gewinnen, vermarkten können. Aus den Verbrauchs- und den elektrischen Daten will man lernen, was zu jedem Zeitpunkt im Niederspannungsnetz genau passiert und wo möglicherweise technische Grenzen von Trafos oder Leitungen erreicht werden. Die Messungen und die Sammlung der Daten haben im Herbst 2015 begonnen. Etwa in einem Jahr erwartet man die ersten Ergebnisse aus den Forschungsarbeiten.

Auf der HANNOVER MESSE Energy präsentieren rund 1 300 Unternehmen unter dem Motto "Integrated Energy" wie das Energiesystem der Zukunft funktionieren wird. Im Mittelpunkt steht in diesem Jahr die " Integrated Energy Plaza ". Dort werden unterschiedliche Energietechnologien im Zusammenspiel gezeigt.