Die Zukunft des Lastmanagements: Anpassung an die erneuerbaren Energieverschiebungen bis 2030

Die Energiewende in Europa schreitet voran, wobei die Integration erneuerbarer Energien im Mittelpunkt steht, um die verheerenden Auswirkungen des Klimawandels zu mindern. Die zunehmende Nutzung von Wind und Solar führt zu Volatilität mit Phasen von Energieüberschuss und -mangel (s. Abbildung). Zur Sicherstellung der Netzstabilität und des Gleichgewichts zwischen Angebot und Nachfrage sind intelligente Technologien und Strategien erforderlich:

Erweiterung und Modernisierung der Netzinfrastruktur: Bestehende Stromnetze ausbauen, um die Verbindungen zwischen Energieproduzenten und Verbrauchern zu verbessern.
Speichertechnologien: Überschüssige Energie speichern und bei Bedarf wieder abgeben
Demand Side Management (DSM): Energiebedarf in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien reduzieren oder verschieben

Energiespeichersysteme und ihre Investitionskosten im Detail

Europa investiert in mehr erneuerbare Energien, um den steigenden Strombedarf zu decken und gleichzeitig die fossilen Kraftwerke zu ersetzen. Allerdings steigt auch die Nachfrage kontinuierlich und schnell an, insbesondere durch die Elektrifizierung verschiedener Sektoren wie Heizung und Transport. Daher erwartet Europa bis 2030 mit einem Defizit von etwa 60 GW an Erzeugungskapazität bei einer Spitzenlast von etwa 750 GW.

Gleichzeitig plant Österreich, bis 2030 klimaneutral zu sein und 100% erneuerbare Energie zu nutzen, obwohl auch hier auf Bundesebene ein Energiedefizit von 6 GW prognostiziert wird. Dieses Defizit erfordert schnelles Wachstum der erneuerbaren Energien und eine umfassende Laststeuerungsstrategie. Da die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind nur begrenzt steuerbar ist, muss die Energienachfrage entsprechend angepasst werden. Dies erfordert die Steuerung der Nachfrage durch DSM und den Einsatz von Speichertechnologien zur Sicherstellung des Gleichgewichts.

Die folgende Tabelle zeigt die geschätzten Investitionskosten für verschiedene Energiespeichertechnologien und Gaskraftwerke im Vergleich, die zur Schließung dieser Defizite in Betracht gezogen werden:

Es ist zu beachten, dass jede dieser Technologien für bestimmte Anwendungen an bestimmten Standorten geeignet ist und dass es für ein resilientes und flexibles Energiesystem einen Mix aus verschiedenen Lösungsbausteinen braucht. Beispielsweise sind Schwungräder trotz ihrer niedrigen Investitionskosten nicht immer die optimale Lösung. Ihre Effizienz ist an spezifische Anwendungsfälle gebunden, während die Gesamtkosten und die geografische Machbarkeit von Pumpspeicherkraftwerken und Druckluftspeichern starke Kandidaten für die langfristige Energiespeicherung sind.

Andere Maßnahmen wie der Netzausbau und Anreize für die Nachfragesteuerung würden die Notwendigkeit von Investitionen in Energiespeichertechnologien verringern. Beispielsweise könnte die flächendeckende Einführung von DSM in der EU27 den Spitzenlastbedarf um bis zu 22% senken.

Der Übergang zu einer erneuerbaren Energiewirtschaft bringt komplexe Herausforderungen für Netzstabilität und Versorgungssicherheit mit sich. Strategische Investitionen in Speicher- und Lastmanagement-Technologien sowie vereinfachte Genehmigungsverfahren und aktive öffentliche Beteiligung sind entscheidend, um Europas und Österreichs Energieziele für 2030 zu erreichen.

Ein ganzheitlicher Ansatz, der finanzielle, infrastrukturelle und regulatorische Aspekte umfasst, ermöglicht eine effektive Nachfragesteuerung und schließt die Lücke zwischen Spitzenlastanforderungen und der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien. Daher ist eine gemeinsame Anstrengung erforderlich, um Maßnahmen gegen den Klimawandel zu ergreifen und eine nachhaltige Energiewirtschaft zu fördern.