Micro Grid: Das Smart Grid im Kleinformat

Micro Grids sind kleine intelligente Stromnetze   

Der Begriff Micro Grid stammt aus dem englischen und steht für kleine Netze. Er bezieht sich damit auf die Erzeugung, die Verteilung und den Verbrauch von Strom in überschaubaren Anlagen. Diese können sich zum Beispiel über kleine Quartiere oder ganze Städte erstrecken. Ein wichtiges Merkmal dieser Stromnetze ist die intelligente Verteilung der Energie aus erneuerbaren Anlagen. Das ist nötig, da diese genau wie der Verbrauch elektrischer Energie nie gleichmäßig auftritt. Kommt Strom aus Photovoltaik- oder  Windkraftanlagen, ist er nur bei Sonnenschein oder Wind verfügbar.

Neben dezentralen Erzeugungsanlagen (hier kommen auch BHKWs zum Einsatz) setzen Micro Grids auch auf das Smart Metering mit intelligenten Zählern. Diese informieren das Netz nahezu in Echtzeit über aktuelle Verbrauchswerte und können Verbraucher je nach Bedarf zu- oder abschalten. Ist das Energieangebot knapp, lassen sich vermeidbare Geräte abschalten, um Kapazitäten zu schaffen. Ist zu einem Zeitpunkt zu viel Strom verfügbar, gehen die Geräte automatisch wieder in Betrieb.

Unterschiedliche Betriebsweisen der lokalen Netze   

Grundsätzlich lassen sich zwei Arten der Micro Grids unterscheiden. So gibt es autarke und verbundene Stromnetze. Autarke Micro Grids versorgen sich zu jeder Zeit selbst mit Strom. Sie haben keinen Anschluss an ein überregionales Netz. Anders ist das bei verbundenen Micro Grids. Denn diese sind an das konventionelle Stromnetz angebunden, um Lastspitzen über dieses ausgleichen zu können. Liefern die dezentralen Energieerzeuger selbst genügend Strom, arbeiten die Netze hingegen autark und unabhängig.

Micro und Smart Grid: Worin liegt der Unterschied?

Die Frage nach dem Unterschied zwischen einem Micro und einem  Smart Grid  lässt sich einfach beantworten: Denn die Micro Grids sind die kleinsten Einheiten der Smart Grids. Sie arbeiten nach dem gleichen Prinzip, verbinden aber vergleichsweise wenig Erzeuger und Verbraucher miteinander. Bei Bedarf lassen sie sich jedoch mit dem übergeordneten Smart Grid, etwa in einer  Smart City,   verbinden.

Das Micro Grid ist wichtig für die Energiewende

Unsere Energiewelt verändert sich und muss in Zukunft immer neue Herausforderungen bewältigen. Dazu zählen steigende Energieverbräuche und immer höhere Anteile erneuerbarer Energie. Die aktuelle Netzstruktur wird diesen Aufgaben nur bedingt gerecht. Denn sie ist unflexibel und störanfällig. Micro Grids sind eine gute Möglichkeit, die anstehenden Herausforderungen zu bewältigen. Warum das so ist, erklären die folgenden Abschnitte.    

Sichere und zuverlässige Stromversorgung

Sind Erzeuger und Verbraucher auf regionaler Ebene miteinander verbunden, lässt sich die Energieversorgung sicherer gestalten. Denn anders als bei zentralen Netzen haben Störungen in Micro Grids geringere Auswirkungen. Günstig ist in diesem Zusammenhang auch die Tatsache, dass sich die Stromerzeugung auf eine Vielzahl von Anlagen verteilt. Liefert eine keine Energie, gleichen die anderen den Verlust aus.

Günstigerer Netzausbau durch Micro Grids

In einem zentralen und überregionalen Stromnetz kommen Energiemengen aus wenigen Erzeugern zu vielen Verbrauchern. Dazu kann es nötig sein, Strom über weite Entfernungen zu transportieren, um auch entlegene Regionen zu versorgen. Bei einem Micro Grid kommt der Strom aus der eigenen Region. Die dezentrale Energiewende entlastet große Erzeuger und begünstigt somit auch den Netzausbau.

Höherer Anteil erneuerbarer Energien ist möglich

Erneuerbare Energien treten schwankend auf. Die Stromerzeugung hängt dabei von der Sonne oder dem Wind ab und lässt sich nur schwer planen. Um trotz dessen eine sichere Energieversorgung garantieren zu können, müssen Stromnetze besonders flexibel sein. Sie müssen Verbrauchsgerätebei Engpässen abschalten und bei Überangeboten zuschalten können. Mit einem Micro Grid ist das auf lokaler Ebene möglich.

Beispiel für kleine Stromnetze aus der Praxis   

Bereits heute gibt es viele Feldversuche zum Thema Micro Grid. Ein Beispiel dafür ist das Landau Micro Grid. Ein lokales Energienetz, das 20 Haushalten einen eigenen Energiemarkt zur Verfügung stellt. Mittels Block-Chain-Technologien könne die Verbraucher hier selbst mit Energie handeln. Um das zu ermöglichen, überwachen sie über eine Onlineplattform Verbräuche, Erzeugungsmengen und Strompreise. Vorbild dieses Projektes war das Brooklyn Micro Grid. Ein lokales Stromnetz mitten in New York, in dem Verbraucher selbst erzeugten Strom kaufen und verkaufen.