«Die Zukunft des Energiesektors liegt jenseits elektrischer Leitungen»

Seit über einem Jahrhundert agieren die weltweiten Stromnetze wie ein einzelnes, stetiges Instrument, das im Hintergrund eine zuverlässige, unveränderliche Note spielt. Doch diese Ära neigt sich ihrem Ende zu. Wir erleben eine seismische Revolution, angetrieben von drei unaufhaltsamen Kräften: Dekarbonisierung, Dezentralisierung und Digitalisierung. Welche Auswirkungen sind zu erwarten?

Claus Vetter
Head of Global Product Group, Automation and Communication

Herr Vetter, es wird viel diskutiert und noch mehr geschrieben über die Stromnetze der Zukunft. Wie lautet Ihres Erachtens die wichtigste Kernfrage zu diesem Thema?

Wenn wir von der Zukunft der Energieversorgung sprechen, wird es künftig nicht mehr nur darum gehen, welche Energie in welcher Menge erzeugt wird – sondern wie wir diese verteilen wollen und können. Im Mittelpunkt der komplexen, sich weiterentwickelnden Performance steht die sogenannte «Verteilnetzautomatisierung» (VA). Sie ist der unbesungene Dirigent, der die widerstandsfähigen, flexiblen und intelligenten Stromnetze von morgen aufbaut und orchestriert. Die VA ist damit weit mehr als ein einfaches technisches Upgrade: Sie stellt vielmehr eine grundlegende Neugestaltung unserer Energiesysteme dar.

Warum ist diese Neugestaltung notwendig?

Weil der globale Wettlauf um das Erreichen von Netto-Null-Emissionen bereits in vollem Gange ist. Dieser Vorgang ist auf der einen Seite sehr beflügelnd: Solarmodule auf Dächern, Windturbinen am Horizont – die Vision einer saubereren Zukunft nimmt immer stärker Gestalt an. Aber hier lauert andererseits ein Paradoxon: Die Integration riesiger Mengen intermittierender erneuerbarer Energien, insbesondere auf lokaler Verteilungsebene, kann für traditionelle Netze zum Albtraum werden. Bleiben wir bei der Musikmetapher: Stellen Sie sich vor, Sie versuchen eine Symphonie zu dirigieren, bei der die Hälfte der Instrumente spontan und oft zu unvorhersehbaren Zeiten ein- und aussteigt. So muss man sich den Netzbetrieb mit erneuerbaren Energien vorstellen. Und die Zahlen lügen nicht. Bis 2030 wird erwartet, dass 70 Prozent der erneuerbaren Energie in Europa direkt auf Verteilungsebene eingespeist werden. Das ist nicht nur ein Rinnsal; es ist eine Flut neuer, unberechenbarer Musiker, die dem Orchester beitreten. Hier kommt die Verteilnetzautomatisierung (VA) als unverzichtbarer Dirigent einer Energiesymphonie ins Spiel.

Wie bringt die VA denn Ordnung und Stabilität ins Netz?

Ein wichtiger Aspekt ist ihre Fähigkeit, eine Echtzeit-Choreografie zu ermöglichen: VA versetzt Versorgungsunternehmen in die Lage, den Fluss von dezentralen Energiequellen (wie Solarenergie, Offshore-Wind, Onshore-Wind, Batteriespeicher) in Echtzeit zu überwachen und zu steuern. Ein weiterer Aspekt ist die Spannungsoptimierung: Eine hohe Durchdringung von Photovoltaik kann zu starken Spannungsschwankungen führen, als würden Instrumente «verstimmt» spielen. VA-Systeme sind in diesem Kontext die geschickten Hände des Dirigenten, die ständig präzise Anpassungen vornehmen, um die Leistung innerhalb der gesetzlichen Grenzen zu halten und sicherzustellen, dass jede Note perfekt gestimmt ist und die gesamte Performance stabil bleibt. Zu guter Letzt ist auch die Verhinderung von «Power Back-Flow» ein entscheidender Vorteil von VA-Systemen.

Das komplexe Netz eines modernen Umspannwerks, das für die zuverlässige Verteilung des Stroms in den Gemeinden unerlässlich ist.

Worum handelt es sich dabei?

Bisher floss der Strom nur in eine Richtung, wie eine einzelne Melodie, die von einem zentralen Kraftwerk erklingt. Doch mit «Prosumern» kann Strom nun zurück ins Netz fliessen, was unerwartete Echos erzeugt. Die Verteilnetzautomatisierung verhindert Rückflüsse, welche das Netz destabilisieren könnten, und gewährleistet die Einhaltung der Netzvorschriften. Ohne dies wäre unsere saubere Energiezukunft eine ständige Kakofonie, eine Symphonie in Zwietracht.

Können Sie uns das Prinzip der «Prosumer» näher erörtern?

Jahrzehntelang stellte das Netz eine Einbahnstrasse dar, einen Monolog, der von einem zentralen Kraftwerk gehalten wurde. Heute hingegen wird es zu einer lebendigen, vielseitigen Melodie, in der Energie in unzähligen Richtungen fliesst und Verbraucher sich in «Prosumer» verwandeln, die Strom sowohl verbrauchen als auch produzieren. Diese dezentralisierte Zukunft ist unglaublich komplex, bietet aber auch beispiellose Möglichkeiten für Flexibilität und Widerstandsfähigkeit. Denken Sie an ein Orchester, das zur Selbstkorrektur fähig ist, sich also viel effektiver an Störungen anpassen und von ihnen erholen kann als eine starre, zentralisierte Struktur. Um dieses komplizierte Ballett der Elektronen zu verwalten, sind VA-Lösungen unverzichtbar.

Wie fördert die Verteilnetzautomatisierung denn die Selbstkorrektur des Energieorchesters?

Stellen Sie sich einen Stromausfall vor, der sich selbst behebt. Das ist das Versprechen selbstheilender Netze, die von VA angetrieben werden. Sie isolieren Fehler automatisch und leiten Strom um, minimieren Ausfallzeiten und erhöhen die Netzwiderstandsfähigkeit erheblich. Und hier enden die Vorteile von VA nicht, denn sie kann auch die nachfrageseitige Flexibilität stärken: So wie ein Dirigent jede Sektion eines Orchesters führt, um eine perfekte Performance zu erzielen, stimmt die Verteilnetzautomatisierung unser Energienetz fein ab. Sie bringt intelligente Zähler und «drahtlose Alternativen» zusammen (wie etwa strategisch platzierte Batterien oder Demand-Response-Programme), um Energieangebot und -nachfrage auszugleichen. Dies geht über das einfache Ausschalten von Lichtern hinaus; es geht darum, den Energieverbrauch intelligent zu verlagern, die Art und Weise, wie wir Strom verbrauchen, zu optimieren und sogar neue Wege für alle Beteiligten zu eröffnen, Einnahmen zu erzielen.

Also liegt die Zukunft unserer Energienetze in einer durchdringenden Digitalisierung?

Die Digitalisierung stellt in der Tat das ultimative Instrument für ein Weltklasseorchester dar. Denn hinter jeder Smart-Grid-Aktion, jedem optimierten Fluss, jedem selbstheilenden Manöver steckt ein digitales Rückgrat – die unsichtbare Partitur, die unsere Energiezukunft leitet. Digitalisierung ist daher nicht nur ein Trend; sie ist die grundlegende Ebene, welche die Art und Weise verändert, wie Versorgungsunternehmen ihre gesamten Netze planen, betreiben und optimieren. Von der vorausschauenden Wartung, die Fehler vorhersieht, bevor sie auftreten, bis hin zu autonomen Steuerungssystemen, die blitzschnelle Entscheidungen treffen, erschliessen digitale Lösungen ein beispielloses Mass an Effizienz und Zuverlässigkeit. Hier geht es nicht nur darum, alte analoge Systeme zu ersetzen; es geht darum, Intelligenz in jeden Aspekt des Netzes zu integrieren.

Wie setzt Hitachi Energie diese zukunftsträchtigen Prinzipien konkret um?

Durch die Partnerschaft mit Hitachi Energy profitieren unsere Kunden von einem umfassenden Portfolio, das sie an die Spitze der digitalen Revolution stellt und sie mit den ultimativen Werkzeugen für ihr Energieorchester ausstattet. Eine Schlüsselrolle spielt unser «REF650 Schutz- und Steuerrelais»: ein kompaktes, modulares und konfigurierbares Gerät, das als stiller Wächter fungiert, den Stromfluss schützt und sicherstellt, dass jede Note perfekt gespielt wird. Bei der «RTU500» für Fernwirktechnik in der VA und der «SAM600» für die Anbindung von analogen Signalen wiederum handelt es sich um mehr als «nur» Hardwareteile: Sie sind die entscheidenden Brücken, welche die physikalischen Instrumente des Orchesters mit dem digitalen Bereich der Partitur verbinden, und flexible und skalierbare Automatisierungslösungen bieten. Und da das intelligente Netz nur so smart ist wie seine Fähigkeit zur Kommunikation, sind zuverlässige, netztaugliche kabelgebundene und drahtlose Konnektivitätslösungen unabdingbar. Sie gewährleisten, dass jeder Sensor, jedes Steuergerät und jeder Bediener nahtlos verbunden sind. Unser «Network Manager ADMS» zu guter Letzt ist mehr als ein Überwachungssystem, nämlich ein Kommandozentrum für Echtzeitoperationen, Störungsvorhersagen und sicheres Schalten, das den vollständigen Überblick zur Steuerung der gesamten Performance bietet.