Virtuelle Kraftwerke

Jenseits der Großkraftwerke entstehen immer mehr kleine, regionale Stromproduzenten. Virtuelle Kraftwerke sollen ihre Energie im Schwarm bündeln.

Erneuerbare Energien wie Wind- und Sonnenkraft sowie Strom aus Biomasse sind inzwischen die wichtigste Energiequelle in Deutschland. Sie erzeugen bereits über 40 Prozent des Stroms, der bei uns aus der Steckdose kommt. Doch was ist bei Windstille und nachts, der sogenannten „Dunkelflaute“, wie Fachleute es nennen? Dann müssen bisher konventionelle Kraftwerke hochgefahren werden, damit Haushalte und Industrie genügend Strom haben und das Netz stabil bleibt. Aber je mehr die erneuerbaren Energien Atom- und Kohlekraft verdrängen, umso besser müssen sie selbst in der Lage sein, bei jedem Wetter tagaus, tagein genauso viel Strom zu liefern, wie gerade gebraucht wird. Und da kommen die virtuellen Kraftwerke ins Spiel.

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Zusammen sind wir Gigawatt

Virtuelle Kraftwerke sind ein mehr oder weniger großer Schwarm aus Windparks, Photovoltaik- und Biogasanlagen, manchmal auch Blockheiz- und Wasserkraftwerken sowie Stromspeichern, vernetzt durch ein steuerndes „Hirn“, das zentrale Leitsystem. Die Idee: Gibt es nicht genügend Wind- und Sonnenenergie, übernehmen Biogasanlagen, BHKWs oder Wasserkraftwerke die Stromproduktion. Denn deren Leistung ist flexibel abrufbar. Sie erzeugen wetterunabhängig immer so viel grünen Strom, wie für Verbrauch und Netzstabilität gerade benötigt wird.

Zusammengeschaltet tritt dann ein virtuelles Kraftwerk am Strommarkt wie ein riesiges Kraftwerk auf, bedient die Nachfrage mit nahezu emissionsfreiem Strom und ist zudem viel schneller und beweglicher als die behäbigen, konventionellen Großkraftwerke. „Virtuelle Kraftwerke haben das Potenzial, zu einem wichtigen Baustein der Energiewende zu werden. Sie können zum Beispiel das Netz stabilisieren und die Regelenergiekosten senken“, sagt der Chef der Deutschen Energieagentur dena, Andreas Kuhlmann.

Das größte deutsche virtuelle Kraftwerk ist ein Gigant. Es besteht aus 5.140 über ganz Deutschland verstreute Energieanlagen mit einer Leistung von gut 4.000 Megawatt. Hierzulande toppt diese Schwarmleistung nur das Großkraftwerk Grevenbroich-Neurath mit 4.400 Megawatt. Aber das ist als Braunkohlenverstromer eine CO2-Schleuder und damit ein Auslaufmodell.

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Regionale Schwarmenergie

Virtuelle Kraftwerke gibt’s aber auch eine Nummer kleiner und dafür komplett regional. Noch sind es wenige, aber es werden mehr. Mit Vorteilen für Bürger und Standort. Das Prinzip ist das gleiche und ein Betätigungsfeld für Stadtwerke und Regionalversorger: Sie vernetzen Photovoltaikanlagen, Biogasheizkraftwerke und Windräder aus ihrem regionalen Umfeld zu einem virtuellen Kraftwerk. Die Daten aller Anlagen laufen permanent in Echtzeit in ihren Leitzentralen ein und werden automatisch mit den Verbrauchsdaten im jeweiligen Versorgungsgebiet verknüpft. So kann die Software des virtuellen Kraftwerks die eingebundenen Stromerzeuger autonom und bedarfsgerecht steuern. Dadurch kommt es schon mal vor, dass die Förderbänder der Biogasanlage unvermittelt anlaufen, während der Betriebsingenieur in aller Ruhe seine Mittagspause genießt. Der Grund: Die zentrale Steuerung hat wegen Windflaute Strombedarf signalisiert. Sofort lässt sie die Anlage mit Silage beschicken, mit der ein Blockheizkraftwerk befeuert wird. Die gleichzeitig erzeugte Wärme kann dann in das örtliche Fernwärmenetz fließen oder sie trocknet Pellets, die im angeschlossenen Pelletwerk aus Silageresten gepresst werden. Ein perfektes Zusammenspiel regionaler, erneuerbarer Energiequellen.

Der Weg zur energieautarken Region

Gebündelt kommt ein regional konzipiertes virtuelles Kraftwerk auch auf etliche Megawatt installierte Leistung. Damit lassen sich dann mehrere Tausend Haushalte mit regional erzeugtem Ökostrom versorgen – ohne dass Stromtrassen quer durch Deutschland gebaut werden müssen.

Das Besondere: Ein virtuelles Kraftwerk kann ständig wachsen. Nach und nach lassen sich weitere Ökostrom-Anlagen einbeziehen. So können langfristig Regionen sogar stromautark werden. Jeder, der eine regenerativ Erzeugungsanlage im Einzugsgebiet betreibt, kann sich nämlich an dem virtuellen Kraftwerk beteiligen und von seinen Erträgen profitieren. Theoretisch auch Besitzer von Einfamilienhäusern mit Photovoltaik auf dem Dach – vorausgesetzt, die Anlage lässt sich fernauslesen und fernsteuern. Ein weiterer Vorteil: Die gesamte Wertschöpfung aus der Stromerzeugung bleibt vor Ort und stärkt den Wirtschaftsstandort. Ganz real und gar nicht virtuell.