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- Strom ist oft genau dann besonders günstig, wenn die Nachfrage vergleichsweise tief ist
- Das Energiesystem muss deshalb flexibler werden und Strom dann nutzen oder speichern, wenn er günstig ist
- Solaranlagen, Batterien, Elektroautos und Wärmepumpen können zusammen ein virtuelles Kraftwerk bilden, das gezielt dann Strom nutzt, speichert oder verkauft, wenn es sich lohnt
- Energiemanagementsysteme steuern dazu Verbrauch, Speicherung und Einspeisung automatisch
Solarstrom ist in vielen Stunden des Jahres unschlagbar günstig. Jetzt gilt es, diesen Vorteil intelligent auszunutzen. - BILDER: Norbert Egli
Artikel in Kürze
Sonja Sunnig steht sichtlich erfreut im Garten ihres Einfamilienhauses am Zimmerberg. Sie schaut verblüfft auf ihr Smartphone. Der EKZ-Energiemanager zeigt an, dass ihre neue Solaranlage eine beeindruckende Menge Strom erzeugt.
An jenem strahlenden Junimorgen wird der ganze Haushalt der Familie Sunnig mit Sonnenenergie vom eigenen Hausdach betrieben: Geschirrspüler, Waschmaschine, Kochherd – alles läuft mit der Kraft der Sonne. «Grossartig», denkt sie, «und den überschüssigen Strom können wir sogar ins Netz einspeisen und verkaufen.»
Wer Strom flexibel nutzt oder speichert, kann Kosten sparen und sogar Geld verdienen
Doch die Begeisterung hält nicht lange: Gemäss Energiemanager-App bekommen die Sunnigs für den eingespeisten Solarstrom momentan nur ein paar Rappen. Wieso ist ihr Sonnenstrom nur so wenig wert?
Was ist ein flexibles Energiesystem?
Flexibilität im Energiesystem einfach erklärt
Flexibilität bedeutet, dass Stromerzeugung, -verbrauch oder die Speicherung von Strom zeitlich angepasst werden, damit Angebot und Nachfrage im Gleichgewicht bleiben. Das ist eine zentrale Herausforderung im Stromsystem, denn Stromproduktion und -verbrauch müssen jederzeit exakt übereinstimmen.
So wird das Energiesystem flexibel:
- Verbrauch verschieben, z. B. ein Elektroauto laden, wenn Strom günstig ist
- Stromüberschüsse speichern und später nutzen
- Erzeugung bei Bedarf steuern oder reduzieren
Was bringt’s?
- Erneuerbare Energien können besser integriert werden
- Kosten können gesenkt werden
- Engpässe können vermieden und das Stromnetz stabil gehalten werden
Spiegelbild einer grossen Herausforderung
Zugegeben, die Sunnigs haben wir frei erfunden. Doch was sich an diesem Sommertag im fiktiven Einfamilienhaus ereignet, ist real. Es verdeutlicht genau jene Herausforderung, die im Schweizer Energiesystem immer deutlicher hervortritt: «Die Wertigkeit von Strom hängt mehr denn je vom Zeitpunkt ab, an dem er zur Verfügung steht», erklärt Martin Baldinger, Leiter Business Design & Innovation bei EKZ.
Das ist ein grosser Vorteil, den wir clever nutzen können
Die Sunnigs bekommen nur so wenig Geld für ihren Strom, weil gerade tausende Solaranlagen gleichzeitig ins Stromnetz einspeisen. Während an diesem sonnigen Tag die Nachfrage nach Energie vergleichsweise tief bleibt.
Deshalb muss das Energiesystem flexibler werden
Solarstrom ist in vielen Stunden des Jahres unschlagbar günstig: «Das ist ein grosser Vorteil, den wir clever nutzen können», erklärt Baldinger. Dazu müsse Strom vor allem dann genutzt oder gespeichert werden, wenn er besonders günstig ist.
Konkret bedeutet das: Der Stromverbrauch wird bewusst in Zeiten mit hoher (erneuerbarer) Energieproduktion verschoben oder günstige Solarenergie wird für einen späteren Zeitpunkt gespeichert. In der Fachsprache spricht man dabei von Flexibilität.
…nutzt oder speichert Strom, wenn er günstig ist. Wenn er teurer ist, speist es ihn ins Netz ein. Flexibilitäten, z.B. von freien Batteriespeichern oder flexiblen Verbrauchern können zukünftig von Dienstleistern wie EKZ gebündelt am Energiemarkt verkauft werden.
Visualisierung: Joschko Hammermann
Der Markt muss spielen
«Mit erneuerbaren Energien lässt sich künftig jede Menge Strom produzieren», sagt der EKZ-Spezialist.
Die Herausforderung liege, zumindest in den sonnenreichen Monaten, nicht in der Stromproduktion, sondern darin, die Energie im richtigen Moment einzusetzen.
«Möglichst viele Produzenten, Verbraucherinnen und Verbraucher müssen dafür den tatsächlichen Marktpreis spüren», erklärt Baldinger.
Erst wenn Preise schwanken, entsteht ein echter Anreiz
So wird es auch für die Sunnigs plötzlich interessant: Der dynamische Tarif signalisiert, wann es sich lohnt, energieintensive Verbraucher wie das E-Auto mit Strom aus dem Netz zu versorgen.
Marktorientierte Rückliefertarife zeigen wiederum an, wann sich der Stromverkauf auszahlt und die Sunnigs ihre Solarenergie vom Hausdach ins Netz einspeisen sollten: «Erst wenn Preise schwanken, entsteht ein echter Anreiz, Verbrauch und Speicherung zeitlich zu optimieren», betont Baldinger.
Je mehr selbst produzierter Solarstrom direkt vor Ort verbraucht wird, desto besser
Es braucht mehr Speicher
Die Erhöhung des Eigenverbrauchs hat dabei eine hohe Priorität: «Je mehr selbst produzierter Solarstrom direkt vor Ort verbraucht wird, desto besser», erklärt Baldinger. So profitiere man von tiefen Preisen und unterstütze gleichzeitig das Gesamtenergiesystem.
Das verhälte sich ähnlich wie im Verkehr, wenn man bewusst nicht dann losfährt, wenn alle unterwegs sind. Wird Energie gespeichert, wenn bereits viel Strom im Netz verfügbar ist, muss weniger durchs Netz transportiert werden.
Batteriespeicher ermöglichen es, Strom dann zu nutzen, wenn es sich lohnt
Wird der gespeicherte Strom dann später genutzt, wenn Energie knapper und teurer ist, entlastet das wiederum das Gesamtsystem, weil weniger Strom aus dem Netz bezogen werden muss.
Batteriespeicher können hier eine zentrale Rolle übernehmen. «Sie werden heute noch zu wenig eingesetzt», sagt Baldinger, «doch Batteriespeicher ermöglichen es, Strom dann zu nutzen, wenn es sich lohnt – fürs Portemonnaie und für die Stabilität des ganzen Energiesystems».
Günstigen Solarstrom wird es in Zukunft jede Menge geben. Damit es den günstigen Strom im richtigen Moment nutzen oder speichern kann, muss das Energiesystem flexibler gemacht werden.
Bild: Gian-Luca Courtin
Verbraucher passen sich automatisch an
Doch auch Speicher reichen allein nicht aus, um die Vorteile der Erneuerbaren voll auszuschöpfen: «In einem flexiblen Energiesystem richten sich Geräte und Anwendungen selbständig nach der Stromproduktion aus.»
Es braucht keine Strompreis-Checks vor dem Duschen oder Laden des E-Autos
Ein digitales Energiemanagementsystem, steuert den Verbrauch, die Speicherung und die Einspeisung automatisch, ohne dass man davon etwas merkt. Nur so könne günstiger Sonnenstrom zu einem volkswirtschaftlichen Booster werden.
«Es braucht keine Strompreis-Checks vor dem Duschen oder Laden des E-Autos», versichert Baldinger, «das Haus ist warm, das Auto geladen – ohne Komfortverlust, dafür zu den günstigsten Strompreisen.»
Im ausführlichen Interview erklärt Martin Baldinger, wie EKZ das Energiesystem flexibler macht.
Strom flexibel nutzen mit Batterie, Elektroauto und Wärmepumpe
Um ihren Eigenverbrauch zu erhöhen könnten die Sunnigs nun beispielsweise ihren Benziner durch ein Elektroauto ersetzen. Auch die alte Ölheizung hat ihr Lebensende erreicht.
Eine moderne Wärmepumpe würde nicht nur effizienter und umweltschonender heizen, sondern auch als zusätzlicher Abnehmer des eigenen Solarstroms dienen.
Stromreserve in der Nacht
Beschaffen sich die Sunnigs dazu noch eine Batterie, können sie mehr vom eigenen Solarstrom selbst nutzen, statt ihn für eine tiefe Vergütung ins Netz abzugeben.
Am Abend und in der Nacht steht der Familie so eine selbstproduzierte Energiereserve zur Verfügung, wodurch sie weniger auf Strom aus dem Netz angewiesen ist.
Wie fördert EKZ ein flexibles Energiesystem?
Flexible Anwendungen sollen für Kundinnen und Kunden möglichst einfach nutzbar sein. Deshalb integriert EKZ künftig Flexibilitätsdienstleistungen konsequent in sämtliche Marktprodukte:
Direkt bei den Haushalten oder Unternehmen
EKZ fokussiert hier auf Anwendungsfälle wie Peak-Shaving (die Reduktion von Verbrauchsspitzen), Eigenverbrauchsoptimierung, dynamische Tarife oder die intelligente Einspeise- und Bezugsoptimierung. Damit kann Strom automatisch dann genutzt oder gespeichert werden, wenn er besonders günstig ist.
Zudem binden die Spezialistinnen und Spezialisten von EKZ im Rahmen grosser Projekte bei Gewerbe-, Industrie- und ZEV-Kunden immer häufiger Batteriespeicher direkt ein. Die damit geschaffene Flexibilität ermöglicht EKZ-Kunden relevante Einsparungen und zusätzliche Erlöse, wodurch sie ihre Energiesysteme deutlich wirtschaftlicher betreiben können.
Im Stromnetz
EKZ setzt grosse Energiespeichersysteme um über Systemdienstleistungen und Energiepreisarbitrage mehr Flexibilität ins Energiesystem zu bringen.
Zudem investiert EKZ jedes Jahr über 100 Millionen Franken in den Ausbau und die Digitalisierung des Zürcher Stromnetzes.
Die Digitalisierung schafft die Grundlage für eine erneuerbare Energiezukunft und sorgt dafür, dass das Netz auch künftig Strom flexibel und intelligent verteilen kann. Erneuerbare Energie gelangt so im richtigen Moment genau dahin, wo sie benötigt wird.
Virtuelles Kraftwerk als Gamechanger
Flexible Verbraucher wie Elektroautos, Wärmepumpen und Batteriespeicher finden sich heute in immer mehr Eigenheimen und Unternehmen. Werden sie intelligent gesteuert, entlasten sie das Stromnetz und helfen, erneuerbare Energien in den Energiemix zu integrieren.
Verbrauchs- und Produktionsflexibilitäten oder freie Batteriespeicherkapazität können künftig über Dienstleister wie EKZ am Energiemarkt vermarktet werden.
Wobei der grosse Hebel erst dann entsteht, wenn viele Speicher, Verbraucher und Produktionsanlagen intelligent zusammenwirken. Man nennt dies dann ein virtuelles Kraftwerk (siehe Visualisierung).
Was ist ein virtuelles Kraftwerk?
Ein virtuelles Kraftwerk ist ein digitaler Zusammenschluss vieler einzelner Speicher, flexibler Verbraucher und Kraftwerke: zum Beispiel Batterien, Wärmepumpen, Elektroautos und Solaranlagen. Gemeinsam bilden sie eine virtuelle Einheit, deren flexible Speicher-, Produktions- oder Verbrauchskapazitäten gebündelt und dann am Strommarkt angeboten werden können. So entsteht ein System, das mehr ist als die Summe seiner Einzelteile.
Eine grosse Chance
Das Beispiel der Sunnigs zeigt, wie wichtig die kluge Verwendung erneuerbarer Energien für eine günstige Stromversorgung ist. Bis 2050 dürfte der Stromverbrauch der Schweiz je nach Perspektive um 35 bis 50 Prozent steigen. Das stellt für das Energiesystem eine riesige Herausforderung dar, angesichts derer die Aussicht auf günstige Sonnenenergie eine Chance bietet, die genutzt werden sollte.
