Die globale Situation erfordert die
Schonung natürlicher Ressourcen. Daraus resultiert die gesellschaftliche Notwendigkeit
zur Transformation des
Energiesystems zu Kreisläufen mit höchster Energieeffizienz unter dem Vorrang
Erneuerbarer Energien. Die Erschließung aller Potentiale an Erneuerbaren
Energien sowie der Systemumbau ist nur bei breiter gesellschaftlicher Akzeptanz umzusetzen. Akzeptanz von
Veränderungsprozessen erfordert Transparenz durch Vermittlung von Wissen über
Zusammenhänge und wirtschaftliche Chancen für alle Beteiligten. Wissen über
Chancen zur Partizipation an der
energiewirtschaftlichen Wertschöpfung führt zum Engagement aller gesellschaftlichen Kräfte, interdisziplinärer
Zusammenarbeit und gestaltender Kraft.
Dabei sind private und
unternehmerische Ziele, kommunale und regionale Energiekonzepte gleichberechtigt
in gesamtstaatliche und europäische Anforderungen einzuordnen, um Subsidarität zu gewährleisten und Globalisierung zu ermöglichen. Hohe
Versorgungssicherheit wird weder durch zentralisierte Systeme noch durch
regionale Egoismen entstehen. Dies bringt wiederum vier grundlegende
Herausforderungen mit sich.
Erstens führt die Breite erneuerbarer
Energiequellen, deren Wandlung zu Elektrizität, Wärme und Gas sowie die
Anwendung im Verkehrssektor, im Wohnbereich, Gewerbe und in Industrie zur Vielfalt neuer Energieflüsse. Zweitens
wird die Dezentralität zum
Kennzeichen neuer Wertschöpfungschancen in Regionen, in Kommunen sowie bei den
Bürgern und Unternehmen, die eine vom Verbrauchsort entfernten Erzeugung mit
Windenergie in den Meeren und Sonnenenergie aus der nordafrikanischen Wüste
weitgehend unterstützt. Die dritte Herausforderung besteht in der Beherrschung
der Volatilität, also des
schwankenden Angebotes an Erneuerbaren Energien. Zuletzt, aber nicht als weniger
große Aufgabe, ist viertens die Komplexität
der Steuerung dezentraler Energiesysteme und vernetzter Energieflüsse zu
beherrschen.
Die sich hierbei ergebenden
vielfältigen Beteiligungen der Prosumer als Entrepreneurs im energiewirtschaft-lichen
Netzwerk, Autonomiebestrebungen und bidirektionale Energieflüsse sind in ein
nationales und europäisches Verbundsystem einzuordnen. Die daraus erwachsende
Komplexität ist nicht mehr durch eine alleinige Systemverantwortung zu
beherrschen. Ein zellulares
Steuerungskonzept für Energienetze unterstützt, zentrale und dezentrale Verbundenheit, Abstimmungen zwischen Netzen,
regionale Markt- und Netzmechanismen herzustellen sowie Informationssicherheit und Datenschutz im Netz zu gewährleisten.
Die resultierenden Veränderungen
betreffen das gesamte Energiesystem sowie alle darin agierenden Akteure.
Netzverstärkende Maßnahmen in den Übertragungs- und Verteilungsnetzen zum Transport
lastferner Energiekapazitäten sowie zur Beherrschung dezentraler Energieflüsse
wechselnder Richtung gehören sicherlich zum Fundus notwendiger Schritte beim
Systemumbau. Die Diskussion um den Netzausbau
ist aber nicht hinreichend, da dieser Aspekt nur eine Säule der Energiewende
ist.
Ein weiterer Aspekt ergibt sich auf
Grundlage der neuen Herausforderungen darin, dass vielfältige Flexibilitäten von Energieflüssen zum
Ausgleich zwischen Regionen, zwischen Netzbereichen, bei der Energiebilanzierung
von Marktakteuren sowie zur Lösung von Netzproblemen benötigt werden. Zu den
Mitteln der Flexibilisierung gehören Verbrauchs-
und Erzeugungssteuerung, Speicherung
sowie Energieimport/-export zwischen
den Netzhierarchien aber auch zwischen subsidären Interessen und europäischen
Verbundmärkten. Insbesondere wird viertens die Flexibilisierung der
Energieflüsse durch integrierte Transportprozesse von Elektrizität, Gas und
Wärme in als Polynetze gesteuerten
Verbundnetzen erreicht.
Die Erschließung der beschriebenen
Flexibilitätsoptionen erfordert jedoch neue Mechanismen im Energiemarkt. Das
heutige Marktdesign ist nicht geeignet, den Vorrang Erneuerbarer Energien in
wirtschaftlicher Weise abzubilden. Insofern ist das neue Marktdesign als konsistenter Rahmen gesetzlicher Veränderungen und
regulatorischer Anpassungen zu gestalten.
Der Integration der Liegenschaften in
Markt- und Netzprozesse kommt dabei eine entscheidende Bedeutung zu. Dies
umfasst die Steuerung von Energieerzeugung und Energieeinsatz, die
Marktintegration der dezentralen Erzeugungsanlagen sowie drittens die Energieeffizienzsteigerung.
Grundlage dafür ist die Verbindung der Energieinfrastruktur und des
Energiemarktes mit den Energieflüssen in den Liegenschaften der Netznutzer
mittels Informations- und Kommunikationstechnologie. Somit benötigen Markt- und
Netzfunktionen ein erweitertes Energieinformationssystem, das gemeinsam mit der
heutigen Infrastruktur der Energienetze unter dem Begriff Smart Grid diskutiert wird.
Da diese informationstechnische
Infrastruktur nicht für die notwendige Markt- und Netzintegration mehrfach
benötigt wird, aber Anreize zur Entwicklung der notwendigen Informationstechnik
durch einen Akteur für andere Akteure fehlen, sind Verantwortlichkeiten und die
Finanzierungsrahmenbedingungen zu definieren. Im Sinne einer
volkswirtschaftlich optimierten Lösung sowie der weiteren Gewährleistung von
Versorgungssicherheit und Informationssicherheit in einer vernetzen kritischen
Infrastruktur wird die gerichtete Modernisierung
der Energienetzeinfrastruktur mit Informations- und Kommunikationstechnologien
zu intelligenten Netzen als Smart Grid aus elektrotechnischen und informationstechnischen
Bausteinen bis hin zu den Liegenschaften durch den Verteilungsnetzbetreiber
empfohlen. Dabei ist diese Infrastruktur beim Aufbau durch einen regulierten
Akteur diskriminierungsfrei allen Marktakteuren zur Verfügung zu stellen.
Betont wurde, dass einerseits Smart
Grids die elektrotechnische und informationstechnische Infrastruktur für neue
Markt- und Netzfunktionen im transformierten Energiesystem abbilden, aber
anderseits die notwendige Flexibilisierung der Energieflüsse die Bildung von gemeinsam
gesteuerten Polynetzen aus den Medien Elektrizität, Gas und Wärme sowie deren
Nutzung im Verkehrssektor und den Liegenschaften erfordert. Insofern entwickeln
sich Smart Grids zu umfassenden intelligenten Infrastrukturen als Grundlage für
die Entwicklung der intelligenten Stadt der Zukunft. Regionalen Netzbetreibern eröffnen sich damit neue Chancen bei der
Gestaltung von Smart Grids als Lebensadern zukünftiger Smart Cities.
Der weltweite Prozess der
Urbanisierung sowie die Anstrengungen zu höherer Energieeffizienz und
Ressourcenschonung bietet Deutschland als Exportland bedeutende Chancen bei der Erlangung der weltweiten
Vorreiterrolle auf dem neuen Technologiegebiet Smart Grids und damit in der
Sicherstellung der wirtschaftlichen Stärke durch Konzentration auf ein für die
Zukunft entscheidendes Betätigungsfeld.
Die Energiewende sowie der dafür
notwendige Aufbau von Smart Grids als wichtige Säule kann aber nur durch
kohärente Gestaltung des energiewirtschaftlichen und regulatorischen Rahmens
zum Marktdesign für Flexibilitäten, regionalen Mechanismen in Verbundmärkten,
zur Definition neuer Prozesse mit standardisierter Kommunikation, zu neuer
Technologieausstattung, zu Informationssicherheit und Datenschutz sowie zur
Verantwortung für die Infrastrukturentwicklung von Smart Grids gelingen.
Smart Grids stellen die intelligente
Energieinfrastruktur für regionale Beteiligung und überregionale Verbundenheit
im effizienten und integrierten Energiesystem auf Grundlage Erneuerbarer
Energien dar.